TY - GEN A1 - Zellmer, Stephan A1 - Rauber, David A1 - Probst, Andreas A1 - Weber, Tobias A1 - Braun, Georg A1 - Römmele, Christoph A1 - Nagl, Sandra A1 - Schnoy, Elisabeth A1 - Messmann, Helmut A1 - Ebigbo, Alanna A1 - Palm, Christoph T1 - Artificial intelligence as a tool in the detection of the papillary ostium during ERCP T2 - Endoscopy N2 - Aims Endoscopic retrograde cholangiopancreaticography (ERCP) is the gold standard in the diagnosis as well as treatment of diseases of the pancreatobiliary tract. However, it is technically complex and has a relatively high complication rate. In particular, cannulation of the papillary ostium remains challenging. The aim of this study is to examine whether a deep-learning algorithm can be used to detect the major duodenal papilla and in particular the papillary ostium reliably and could therefore be a valuable tool for inexperienced endoscopists, particularly in training situation. Methods We analyzed a total of 654 retrospectively collected images of 85 patients. Both the major duodenal papilla and the ostium were then segmented. Afterwards, a neural network was trained using a deep-learning algorithm. A 5-fold cross-validation was performed. Subsequently, we ran the algorithm on 5 prospectively collected videos of ERCPs. Results 5-fold cross-validation on the 654 labeled data resulted in an F1 value of 0.8007, a sensitivity of 0.8409 and a specificity of 0.9757 for the class papilla, and an F1 value of 0.5724, a sensitivity of 0.5456 and a specificity of 0.9966 for the class ostium. Regardless of the class, the average F1 value (class papilla and class ostium) was 0.6866, the sensitivity 0.6933 and the specificity 0.9861. In 100% of cases the AI-detected localization of the papillary ostium in the prospectively collected videos corresponded to the localization of the cannulation performed by the endoscopist. Conclusions In the present study, the neural network was able to identify the major duodenal papilla with a high sensitivity and high specificity. In detecting the papillary ostium, the sensitivity was notably lower. However, when used on videos, the AI was able to identify the location of the subsequent cannulation with 100% accuracy. In the future, the neural network will be trained with more data. Thus, a suitable tool for ERCP could be established, especially in the training situation. Y1 - 2024 U6 - https://doi.org/10.1055/s-0044-1783138 VL - 56 IS - S 02 SP - S198 PB - Thieme CY - Stuttgart ER - TY - GEN A1 - Zellmer, Stephan A1 - Rauber, David A1 - Probst, Andreas A1 - Weber, Tobias A1 - Braun, Georg A1 - Nagl, Sandra A1 - Römmele, Christoph A1 - Schnoy, Elisabeth A1 - Birzle, Lisa A1 - Aehling, Niklas A1 - Schulz, Dominik Andreas Helmut Otto A1 - Palm, Christoph A1 - Messmann, Helmut A1 - Ebigbo, Alanna T1 - Künstliche Intelligenz als Hilfsmittel zur Detektion der Papilla duodeni major und des papillären Ostiums während der ERCP T2 - Zeitschrift für Gastroenterologie N2 - Einleitung  Die Endoskopische Retrograde Cholangiopankreatikographie (ERCP) ist der Goldstandard in der endoskopischen Therapie von Erkrankungen des pankreatobiliären Trakts. Allerdings ist sie technisch anspruchsvoll, schwer zu erlernen und mit einer relativ hohen Komplikationsrate assoziiert. Daher soll in der vorliegenden Machbarkeitsstudie geprüft werden, ob mithilfe eines Deeplearning- Algorithmus die Papille und das Ostium zuverlässig detektiert werden können und dieser für Endoskopiker, insbesondere in der Ausbildungssituation, ein geeignetes Hilfsmittel darstellen könnte. Material und Methodik Insgesamt wurden 1534 ERCP-Bilder von 134 Patienten analysiert, wobei sowohl die Papilla duodeni major als auch das Ostium segmentiert wurden. Anschließend erfolgte das Training eines neuronalen Netzes unter Verwendung eines Deep-Learning-Algorithmus. Für den Test des Algorithmus erfolgte eine fünffache Kreuzvalidierung. Ergebnisse  Auf den 1534 gelabelten Bildern wurden für die Klasse Papille ein F1-Wert von 0,7996, eine Sensitivität von 0,8488 und eine Spezifität von 0,9822 erzielt. Für die Klasse Ostium ergaben sich ein F1-Wert von 0,5198, eine Sensitivität von 0,5945 und eine Spezifität von 0,9974. Klassenübergreifend (Klasse Papille und Klasse Ostium) betrug der F1-Wert 0,6593, die Sensitivität 0,7216 und für die Spezifität 0,9898. Zusammenfassung  In der vorliegenden Machbarkeitsstudie zeigte das neuronale Netz eine hohe Sensitivität und eine sehr hohe Spezifität bei der Identifikation der Papilla duodeni major. Die Detektion des Ostiums erfolgte hingegen mit einer deutlich geringeren Sensitivität. Zukünftig ist eine Erweiterung des Trainingsdatensatzes um Videos und klinische Daten vorgesehen, um die Leistungsfähigkeit des Netzwerks zu verbessern. Hierdurch könnte langfristig ein geeignetes Assistenzsystem für die ERCP, insbesondere in der Ausbildungssituation etabliert werden. Y1 - 2025 U6 - https://doi.org/10.1055/s-0045-1806882 VL - 63 IS - 5 SP - e295 PB - Thieme CY - Stuttgart ER - TY - JOUR A1 - Ebigbo, Alanna A1 - Mendel, Robert A1 - Scheppach, Markus W. A1 - Probst, Andreas A1 - Shahidi, Neal A1 - Prinz, Friederike A1 - Fleischmann, Carola A1 - Römmele, Christoph A1 - Gölder, Stefan Karl A1 - Braun, Georg A1 - Rauber, David A1 - Rückert, Tobias A1 - Souza Jr., Luis Antonio de A1 - Papa, João Paulo A1 - Byrne, Michael F. A1 - Palm, Christoph A1 - Messmann, Helmut T1 - Vessel and tissue recognition during third-space endoscopy using a deep learning algorithm JF - Gut N2 - In this study, we aimed to develop an artificial intelligence clinical decision support solution to mitigate operator-dependent limitations during complex endoscopic procedures such as endoscopic submucosal dissection and peroral endoscopic myotomy, for example, bleeding and perforation. A DeepLabv3-based model was trained to delineate vessels, tissue structures and instruments on endoscopic still images from such procedures. The mean cross-validated Intersection over Union and Dice Score were 63% and 76%, respectively. Applied to standardised video clips from third-space endoscopic procedures, the algorithm showed a mean vessel detection rate of 85% with a false-positive rate of 0.75/min. These performance statistics suggest a potential clinical benefit for procedure safety, time and also training. KW - Artificial Intelligence KW - Endoscopy KW - Medical Image Computing Y1 - 2022 U6 - http://nbn-resolving.de/urn/resolver.pl?urn:nbn:de:bvb:898-opus4-54293 VL - 71 IS - 12 SP - 2388 EP - 2390 PB - BMJ CY - London ER -