Kan kunstig intelligens reducere forbruget af standardgravet med høj volumenbestandforberedelse blandt ældre befolkning uden at gå på kompromis med kvaliteten af ​​koloskopi? Et internationalt multi-centre randomiseret kontrolleret forsøg. (AIBP)

Kolonoskopi er guldstandarden for screening af kolorektal kræft (CRC), som er den tredje mest almindelige kræft og den anden førende årsag til kræftrelateret dødelighed over hele verden. Polypektomi under screening af koloskopi reducerer både den langsigtede forekomst og dødelighed af CRC, fordi fjernelse af adenomatøs polypper, forløberne for CRC, forhindrer udviklingen af ​​CRC ved at afbryde adenom-carcinomasekvensen. Efterhånden som den ældre befolkning vokser, øges efterspørgslen efter koloskopi hurtigt på grund af indikationer for behandling, diagnose og overvågning samt den brede globale implementering af organiseret CRC -screeningsprogram for enkeltpersoner ≥50 år.

Tarmforberedelse spiller en afgørende rolle i koloskopi, fordi den direkte påvirker to vigtige kvalitetsindikatorer, der bidrager til proceduremæssig nøjagtighed: cecal intubationshastighed (CIR) og adenomdetektionshastighed (ADR). Tilstrækkelig tarmpræparat er vigtig for fuldstændig visualisering af colonic slimhinden og påvisning af kolorektale læsioner. I modsætning hertil er utilstrækkelig tarmforberedelse (IBP) forbundet med en lavere CIR, længere proceduremæssig tid, øget risiko for komplikationer, højere adenom -missfrekvens og øgede omkostninger til sundhedsydelser på grund af behovet for tidligere gentagelseskoloskopi. Disse negative konsekvenser lægger en betydelig byrde for både patienter og sundhedsvæsenet. IBP er et almindeligt problem over hele verden, hvor satserne rapporteres at variere fra 11% til 28% i den generelle befolkning, der gennemgår koloskopi og op til 50% hos ældre personer.

Forbedrede tarmforberedelsesinstruktioner anbefales16. Effektive strategier inkluderer levering af yderligere instruktioner, visuelle hjælpemidler, tegneserier, pjecer, videoer, telefonopkald, korte meddelelsestjenester, smartphone -applikationer og mobile messenger.

I løbet af det sidste årti har der været en eksponentiel stigning i beregningsstyrken, reducerede datalagringsomkostninger, forbedret algoritmisk sofistikering og en øget tilgængelighed af elektroniske sundhedsdata. Kunstig intelligens (AI) er blevet bredt vedtaget i forskellige sundhedsmæssige omgivelser, især for koloskopi17.

En nylig metaanalyse rapporterede, at brun flydende rektal spildevand er en af ​​de mest markante risikofaktorer for IBP, hvilket øger oddsene med mere end 4,5 gange.18. Nogle nyudviklede konvolutionalt neurale netværk (CNN) -baserede AI-modeller, trænet ved hjælp af tusinder af rektale spildevandsbilleder, er blevet valideret i randomiserede kontrollerede forsøg (RCT'er) som effektive værktøjer til vejledende tarmforberedelse før koloskopi19,20. I modsætning til forbedrede instruktioner, der fokuserer på patientuddannelse, giver disse AI -modeller patienter mulighed for at forudsige tilstrækkeligheden af ​​tarmforberedelse inden koloskopi ved at analysere rektale spildevandsbilleder.

I en undersøgelse demonstrerede AI-modellen sammenlignelig ydeevne ved at forudsige tarmforberedelse tilstrækkelighed til standardpraksis (SP) af selvevaluering ved hjælp af skriftlige instruktioner med fotografiske eksempler (AI: 90,7% mod SP: 91,5%, P = 0,976), mens patienter i AI-gruppen opnåede en højere gennemsnitlig Boston Bowel-forberedelsesskala (BBPS) score (7.32 ± 1,4 mod 7,16 ± 1,46, P = 0,044) 19. I en anden undersøgelse opnåede AI -modellen en højere tarmforberedelses tilstrækkelighed (88,54% mod 65,59%, p <0,001) og en højere gennemsnitlig BBPS -score (6,74 ± 1,25 mod 5,97 ± 1,81, P <0,001) end dem i SP 20. Disse AI -modeller blev udviklet som mobile apps eller websteder tilgængelige via smartphones. I HK er den overordnede smartphone-ejerskabsgrad hurtigt steget til 93% for nylig: 73% blandt individer i alderen ≥65 år mod 99% blandt de i alderen 45-64 år21. Deltagelsesgraden på sociale medier var 83% på tværs af aldersgrupper og 78% blandt dem i alderen ≥45 år22. Evalueringssystemet AI -tarmforberedelsessystem kræver kun, at patienter skal tage og uploade fotografier af deres rektale spildevand, med evalueringsresultaterne, der straks leveres på den samme side, hvilket gør det enklere at bruge end sociale medier. Dette indikerer muligheden for at bruge et smartphone-baseret AI-tarmforberedelsesevalueringssystem, selv i den ældre population. Omsorgspersoner kan hjælpe ældre personer med lav digital læsefærdighed med AI -evalueringer. For dem, der bor alene, har begrænset mobilitet eller har avanceret medicinske tilstande, er den sædvanlige praksis at indrømme dem for indlagte patienter koloskopi. Dette betyder, at afdelingssygeplejersker kan udføre AI -evalueringer.

Selvom to undersøgelser rapporterede om effektiviteten af ​​AI til forbedring af tarmforberedelseskvaliteten, er der flere vigtige huller i den eksisterende forskning. Først havde en undersøgelse en relativt lille prøvestørrelse på ca. 500 patienter20, og begge undersøgelser blev udført i et enkelt land, hvilket begrænsede generaliserbarheden af ​​deres fund. For det andet opfyldte baseline ADR i SP -gruppen i begge undersøgelser ikke den internationale kvalitets benchmark på 25%23,24. I en undersøgelse var baseline -tarmforberedelsen tilstrækkelighed i SP -gruppen kun 65,6%, og den gennemsnitlige BBPS -score var 5,97, som begge var under den anbefalede standard23,25. For det tredje muliggjorde den samme undersøgelse en 1 l afhjælpende dosis på toppen af ​​det opdelte 3 L PEG -regime, hvis det rektale spildevand blev betragtet som IBP af patientens eller AI -evaluering. Som et resultat konsumerede flere patienter i AI -gruppen i alt 4 L PEG sammenlignet med dem i SP -gruppen20. Det er usikkert, at hvis stigningen i tarmforberedelses tilstrækkeligt i AI -gruppen skyldtes en øget PEG -dosering eller AI -anvendelse. For det fjerde, selv om begge undersøgelser rapporterede, at AI kunne forbedre tarmforberedelse tilstrækkelighed, undlod de at demonstrere dens effektivitet til at forbedre adenomdetektion under koloskopi. Endelig havde de fleste af de patienter, der blev rekrutteret i disse to undersøgelser, ikke højrisikofaktorer for IBP, da de generelt var unge, sunde, fri for avancerede medicinske tilstande og havde gennemgået valgfri poliklinisk koloskopier19,20.

Selvom der er forskellige tarmforberedelsesregimer, er PEG med høj volumen den mest almindeligt anvendte, især for den ældre population, på grund af dens høje sikkerhed og effektivitet til opnåelse af tilstrækkelig tarmpræparationskvalitet16,26,27. Ældre befolkning har også en højere risiko for at udvikle IBP18. En af grundene til dette er, at de har en tendens til at ikke lide og tolerere dårligt højvolumen PEG-regimer med ubehagelig smag9,27. Der er således et klart behov for at forbedre accept og tolerabilitet af højvolumen PEG-regimer i den ældre befolkning.

Så vidt vi ved, har ingen undersøgelser undersøgt gennemførligheden og effektiviteten af ​​AI-tarmforberedelsesevaluering til reduktion af forbruget af PEG med høj volumen, mens de opretholder tarmforberedelse tilstrækkelige blandt ældre populationer, der har en højere risiko for IBP18 og kræver standard PEG med høj volumen af ​​sikkerhedsmæssige årsager16,26,27. Endvidere er omkostningseffektiviteten af ​​AI-tarmforberedelsesevaluering før koloskopi endnu ikke undersøgt. Derfor havde vi til formål at gennemføre en storstilet, international, multi-center randomiseret kontrolleret forsøg (RCT) for at vurdere den kliniske og omkostningseffektivitet af et AI-tarmpræparationsevalueringssystem til at reducere forbrugsvolumenet for de standardmatriske højvolumen af ​​højvolumen.