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Computergestützte Erkennung von Polypen im Dickdarm

19. Juli 2021 aktualisiert von: Tyler Berzin, Beth Israel Deaconess Medical Center

Ziel dieser Studie ist es, die Rolle einer automatischen Polypenerkennungssoftware (im Folgenden als Forschungssoftware bezeichnet) als Unterstützungssystem während der Darmspiegelung zu untersuchen; Ein Verfahren, bei dem ein Arzt ein Koloskop oder Zielfernrohr verwendet, um in das Rektum und den Dickdarm eines Patienten zu schauen. Das Zielfernrohr ist ein flexibler Schlauch mit einer Kamera, um die Auskleidung des Dickdarms zu sehen. Die Forschungssoftware dient zur Erkennung von Polypen (abnorme Gewebewucherungen in der Dickdarmwand) und Adenomen (Vorstufen von Krebsgeschwüren) während der Darmspiegelung.

Die in dieser Studie verwendete Forschungssoftware wurde von einem Unternehmen in Shanghai programmiert, das Software für künstliche Intelligenz für computergestützte Diagnostik entwickelt.

Die Forschungssoftware wurde unter Verwendung eines großen Bestands (Datenbank oder Datenbanken) von Polypenbildern entwickelt, in denen erfahrene Koloskopiker Polypen und verdächtige Läsionen umrissen. Die Software wurde anschließend entwickelt und validiert, indem mehrere Datenbanken mit Bildern und Videos verwendet wurden, um nahezu in Echtzeit oder innerhalb von Minuten nach dem Fotografieren des Gewebes zu arbeiten. Es soll auf einem separaten Bildschirm, der während der Darmspiegelung hinter dem Primärmonitor steht, auf Polypen und verdächtige Läsionen hinweisen. Es wird nicht erwartet, dass das Koloskopieverfahren in irgendeiner Weise geändert wird, und der Arzt wird die endgültige Entscheidung darüber treffen, ob eine Biopsie oder eine Läsion in der Dickdarmwand entfernt werden soll oder nicht.

Die Forschungssoftware zeichnet während der Darmspiegelung keine Videodaten auf. In Zukunft könnte diese Software Gastroenterologen helfen, präkanzeröse Bereiche zu erkennen und die Inzidenz von Dickdarmkrebs in den Vereinigten Staaten zu verringern.

Studienübersicht

Status

Abgeschlossen

Detaillierte Beschreibung

Studiendauer - Die Studiendauer beträgt voraussichtlich 8-12 Monate. Die Aufnahme von Studienpatienten wird beendet, wenn etwa 250 Patienten aufgenommen wurden.

Studiendesign – Das Design wird eine multizentrische, prospektive, unverblindete, randomisierte Kontrollstudie sein. Patienten, die entweder zur Screening- oder Überwachungskoloskopie überwiesen werden, werden eingeschlossen.

Ausstattung: Neben dem verwendeten Standard-Oszilloskop ein zweiter Computermonitor, der hinter dem während der Koloskopie verwendeten Standardmonitor steht. Außerdem eine Computersystemeinheit mit einem Betriebssystem.

Klinisches Standardverfahren Typischerweise wird für die Koloskopie eine intravenöse Sedierung mit einer Kombination aus Benzodiazepinen und narkotischen Medikamenten (mit oder ohne Propofol unter der Aufsicht eines ausgebildeten Anästhesisten) verwendet. Während des gesamten Verfahrens werden kontinuierliche Pulsoximetrie und Blutdrucküberwachung verwendet. Bei Bedarf wird zusätzlicher Sauerstoff verwendet. Die Patienten werden in der Regel in Linksseitenlage gelagert und das Koloskop wird in das Rektum eingeführt. Das Koloskop wird unter direkter Sichtweise vorgeschoben, bis das Blinddarm- und Blinddarmloch erreicht ist. Das Koloskop wird normalerweise innerhalb des Rektums retroflektiert. Der Koloskopiker inspiziert sorgfältig jedes Segment des Dickdarms während des Vorschiebens und dann erneut beim Zurückziehen des Koloskops. Alle verdächtigen Läsionen, die während des Einsetzens oder Herausziehens angetroffen werden, werden vom Koloskopiker untersucht, und der Kliniker trifft eine endgültige Entscheidung, ob eine bestimmte Läsion entfernt werden soll oder nicht. Jede Läsion, die als verdächtig oder polypös erachtet wird, wird durch En-bloc-Polypektomie, Piecemeal-Polypektomie entfernt oder kann zu einem späteren Zeitpunkt zur endoskopischen Mukosaresektion (EMR) überwiesen werden. Nach dem Eingriff erholen sich die Patienten im Aufwachraum nach dem Eingriff. Nach dem Eingriff werden die Ergebnisse mit dem Patienten besprochen. Die Fähigkeit der Koloskopie, Läsionen zu erkennen, wird mit dem Patienten besprochen, ebenso wie die Tatsache, dass ein kleiner Prozentsatz von Polypen und anderen Läsionen während des Tests übersehen werden kann.

Studienablauf Die Patienten erhalten eine Darmspiegelung bei einem Gastroenterologen. Während des klinischen Standardverfahrensprotokolls und während des Studienzeitraums haben Koloskopier den Vorteil eines zweiten Monitors, der den Polypenerkennungsalgorithmus in Echtzeit über den Videoausgang der Koloskopie projiziert. Der Algorithmus erkennt verdächtige polypenähnliche Läsionen im Lumen des Dickdarms, und während des Verfahrens wird ein Forschungsassistent jederzeit den zweiten Monitor sehen und einen Zeitstempel für alle potenziellen Polypen auf einem Datenerfassungsblatt während des Verfahrens aufzeichnen.

Die erfassten und gemessenen Variablen der Datensammlung umfassen den/die Koloskopier, die das Verfahren durchführen, die Anzahl der pro Verfahren festgestellten Adenome, die Adenom-Erkennungsrate für einen bestimmten Koloskopisten, die Anzahl der pro Verfahren erkannten Polypen, die Polypen-Erkennungsrate (der Anteil der durchgeführten kolonoskopischen Untersuchungen, die entdeckt werden ein oder mehrere Polypen), zökale Intubationsrate, erforderliche Zeit bis zum Erreichen des Blinddarms, erforderliche Zeit zum Zurückziehen des Koloskops, sowohl wenn Polypen identifiziert (und daher entfernt werden müssen) als auch bei einer normalen Koloskopie, Grad der Sedierung und Komplikationen: Akut, falls vorhanden 48 Stunden nach dem Eingriff und verzögert, wenn innerhalb von 3-30 Tagen nach dem Eingriff.

Datenanalyse - Normalverteilte kontinuierliche Variablen werden unter Verwendung von Mittelwerten und Standardabweichungen zusammengefasst, während nicht normalverteilte kontinuierliche Variablen unter Verwendung von Medianen und Bereichen zusammengefasst werden.

Studientyp

Interventionell

Einschreibung (Tatsächlich)

234

Phase

  • Unzutreffend

Kontakte und Standorte

Dieser Abschnitt enthält die Kontaktdaten derjenigen, die die Studie durchführen, und Informationen darüber, wo diese Studie durchgeführt wird.

Studienorte

    • Illinois
      • Chicago, Illinois, Vereinigte Staaten, 60637
        • University of Chicago
    • Massachusetts
      • Boston, Massachusetts, Vereinigte Staaten, 02130
        • Beth Israel Deaconess Medical Center
    • New York
      • New York, New York, Vereinigte Staaten, 10016
        • NYU Langone
    • Texas
      • Houston, Texas, Vereinigte Staaten, 77030
        • Baylor College of Medicine

Teilnahmekriterien

Forscher suchen nach Personen, die einer bestimmten Beschreibung entsprechen, die als Auswahlkriterien bezeichnet werden. Einige Beispiele für diese Kriterien sind der allgemeine Gesundheitszustand einer Person oder frühere Behandlungen.

Zulassungskriterien

Studienberechtigtes Alter

22 Jahre und älter (ERWACHSENE, OLDER_ADULT)

Akzeptiert gesunde Freiwillige

Nein

Studienberechtigte Geschlechter

Alle

Beschreibung

Einschlusskriterien:

  • Patientenalter: ≥ 22 Jahre
  • Patienten, die sich zur routinemäßigen Koloskopie zu Screening- und/oder Überwachungszwecken vorstellen.
  • Bereitschaft zu zwei Entnahmen mit und ohne Einsatz computergestützter Software während einer konventionellen Koloskopie mit Sedierung
  • Fähigkeit, eine schriftliche, informierte Einwilligung zu erteilen und die Verantwortlichkeiten der Studienteilnahme zu verstehen

Ausschlusskriterien:

  • Minderjährige < 22 Jahre.
  • Menschen mit verminderter kognitiver Leistungsfähigkeit
  • Patienten, die sich einer diagnostischen Koloskopie unterziehen (z. B. zur Beurteilung einer aktiven gastrointestinalen Blutung, die sich zusammenfassend auf den Magen und den Dünn- und Dickdarm bezieht).
  • Patienten mit unvollständiger Darmspiegelung (Patienten, bei denen der Endoskopiker den Blinddarm aufgrund technischer Schwierigkeiten oder schlechter Vorbereitung des Darms nicht erfolgreich intubiert hat)
  • Patienten mit allgemeinen Kontraindikationen für die Darmspiegelung (z. dokumentierte akute Divertikulitis, fulminante Kolitis und bekannte oder vermutete Perforation).
  • Patienten mit entzündlichen Darmerkrankungen
  • Patienten mit polypoiden/ulzerierten Läsionen > 2 cm in Bezug auf invasiven Krebs bei der Endoskopie
  • Patienten, die zur endoskopischen Schleimhautresektion (EMR) überwiesen wurden, einem Verfahren zur Entfernung von Krebs im Frühstadium und präkanzerösen Wucherungen aus der Schleimhaut des Verdauungstrakts.

Studienplan

Dieser Abschnitt enthält Einzelheiten zum Studienplan, einschließlich des Studiendesigns und der Messung der Studieninhalte.

Wie ist die Studie aufgebaut?

Designdetails

  • Hauptzweck: DIAGNOSE
  • Zuteilung: ZUFÄLLIG
  • Interventionsmodell: PARALLEL
  • Maskierung: KEINER

Waffen und Interventionen

Teilnehmergruppe / Arm
Intervention / Behandlung
EXPERIMENTAL: Arm-1 Standard-Koloskopie/KI-unterstützte kombinierte Koloskopie
Zuerst das normale Einsetzen und Zurückziehen des Endoskops, gefolgt von einem zweiten Zurückziehen, wobei die Forschungssoftware auf einem separaten Bildschirm ausgeführt wird, um alle zusätzlichen Polypen zu erfassen, die während des ersten Zurückziehens übersehen wurden.
Die Forschungssoftware ist ein Deep-Learning-Algorithmus, der bei der Erkennung von Polypen (abnorme Gewebewucherungen in der Wand des Dickdarms) und Adenomen (präkanzeröse Wucherungen) während der Koloskopie verwendet wird. In seiner gegenwärtigen Form ist das automatische Polypenerkennungssystem auf einer Computersystemeinheit installiert, die ein Betriebssystem verwendet.
EXPERIMENTAL: Arm-2 KI-unterstützte kombinierte Koloskopie/Standard-Koloskopie
Normales Einsetzen des Oszilloskops, aber erste Entnahme mit der Forschungssoftware, die auf einem separaten Bildschirm läuft, gefolgt von einer zweiten Entnahme, ohne dass die Forschungssoftware läuft.
Die Forschungssoftware ist ein Deep-Learning-Algorithmus, der bei der Erkennung von Polypen (abnorme Gewebewucherungen in der Wand des Dickdarms) und Adenomen (präkanzeröse Wucherungen) während der Koloskopie verwendet wird. In seiner gegenwärtigen Form ist das automatische Polypenerkennungssystem auf einer Computersystemeinheit installiert, die ein Betriebssystem verwendet.

Was misst die Studie?

Primäre Ergebnismessungen

Ergebnis Maßnahme
Maßnahmenbeschreibung
Zeitfenster
Adenom-Miss-Rate (AMR)
Zeitfenster: Eine Stunde

Adenoma Miss Rate (AMR), um festzustellen, ob die Kombinationstechnik im Vergleich zur Standardtechnik mehr Adenome identifiziert.

Die AMR wird berechnet als die Anzahl der Adenome, die beim zweiten Durchgang oder Teil in jeder Gruppe erkannt wurden, dividiert durch die Gesamtzahl der Adenome, die bei beiden Durchgängen erkannt wurden

Eine Stunde

Sekundäre Ergebnismessungen

Ergebnis Maßnahme
Maßnahmenbeschreibung
Zeitfenster
Polyp Miss Rate (PMR)
Zeitfenster: Eine Stunde

Um die Genauigkeit der Polypenerkennungssoftware zu bestimmen, indem bestimmt wird, ob die Kombinationstechnik im Vergleich zur Standardtechnik mehr Polypen identifiziert: Pro Patient werden richtig positiv, falsch positiv und falsch negativ aufgezeichnet.

Richtig Positive werden als Läsionen definiert, die für > 2 Sekunden von der Forschungssoftware erkannt werden und vom Endoskopiker als übereinstimmend mit einem Polypen angesehen werden. Falsch positive Ergebnisse werden als Läsionen definiert, die für > 2 Sekunden von der Forschungssoftware erkannt werden, aber letztendlich vom Endoskopiker als ein grobes Erscheinungsbild angesehen werden, das nicht mit einem Polypen übereinstimmt. Falsch negative Ergebnisse werden als Läsionen definiert, die von der Forschungssoftware nicht erkannt oder für weniger als 2 Sekunden erkannt werden, aber vom Endoskopiker als mit Polypen übereinstimmend erachtet werden

Eine Stunde
Amplifizierte Adenom-Erkennungsrate
Zeitfenster: 6 Monate
Um festzustellen, ob die Kombination aus einer automatisierten Polypenerkennungssoftware und einer Standard-Koloskopie eine höhere Erkennungsrate von Adenomen hat
6 Monate
Fortgeschrittene Bestimmung der Adenom-Verfehlungsrate
Zeitfenster: 6 Monate
Die Übersehensrate fortgeschrittener Adenome wird berechnet als die Anzahl der fortgeschrittenen Adenome [Adenome mit einer Größe von ≥ 10 mm], die im zweiten Durchgang oder Teil in jeder Gruppe entdeckt wurden, dividiert durch die Gesamtzahl der fortgeschrittenen Adenome, die in beiden Durchgängen entdeckt wurden.
6 Monate
Bestimmung der segmentalen Rückzugszeit des Koloskops
Zeitfenster: 6-10 Minuten
Die Zeit, die benötigt wird, um das Koloskop vom Ende des Dickdarms zurück zum Rektum zurückzuziehen. Dies ist die Zeit, in der Ihr Gastroenterologe am meisten nach Polypen suchen wird.
6-10 Minuten
Ermittlung der Gesamtverfahrenszeit
Zeitfenster: Während der Dauer des Verfahrens
Die gesamte Dauer des Verfahrens.
Während der Dauer des Verfahrens
Rate der Bestimmung unerwünschter Ereignisse
Zeitfenster: 6 Monate
Wir werden die Rate unerwünschter Ereignisse im Zusammenhang mit dem Verfahren für die Dauer der Studie überwachen.
6 Monate

Mitarbeiter und Ermittler

Hier finden Sie Personen und Organisationen, die an dieser Studie beteiligt sind.

Ermittler

  • Hauptermittler: Tyler M Berzin, MD, Beth Israel Deaconess Medical Center

Publikationen und hilfreiche Links

Die Bereitstellung dieser Publikationen erfolgt freiwillig durch die für die Eingabe von Informationen über die Studie verantwortliche Person. Diese können sich auf alles beziehen, was mit dem Studium zu tun hat.

Allgemeine Veröffentlichungen

Studienaufzeichnungsdaten

Diese Daten verfolgen den Fortschritt der Übermittlung von Studienaufzeichnungen und zusammenfassenden Ergebnissen an ClinicalTrials.gov. Studienaufzeichnungen und gemeldete Ergebnisse werden von der National Library of Medicine (NLM) überprüft, um sicherzustellen, dass sie bestimmten Qualitätskontrollstandards entsprechen, bevor sie auf der öffentlichen Website veröffentlicht werden.

Haupttermine studieren

Studienbeginn (TATSÄCHLICH)

7. Mai 2019

Primärer Abschluss (TATSÄCHLICH)

24. November 2020

Studienabschluss (TATSÄCHLICH)

12. Mai 2021

Studienanmeldedaten

Zuerst eingereicht

20. April 2019

Zuerst eingereicht, das die QC-Kriterien erfüllt hat

20. April 2019

Zuerst gepostet (TATSÄCHLICH)

24. April 2019

Studienaufzeichnungsaktualisierungen

Letztes Update gepostet (TATSÄCHLICH)

20. Juli 2021

Letztes eingereichtes Update, das die QC-Kriterien erfüllt

19. Juli 2021

Zuletzt verifiziert

1. Juli 2021

Mehr Informationen

Begriffe im Zusammenhang mit dieser Studie

Plan für individuelle Teilnehmerdaten (IPD)

Planen Sie, individuelle Teilnehmerdaten (IPD) zu teilen?

JA

Beschreibung des IPD-Plans

Es ist geplant, IPD und verwandte Daten Forschern, die an der Studie beteiligt sind, an anderen Zentren zur Verfügung zu stellen. Die gemeinsame Nutzung von Daten unterliegt einer Vereinbarung zur gemeinsamen Nutzung von Daten, die von teilnehmenden Institutionen mit BIDMC unterzeichnet wurde. Die Polypenerkennungssoftware speichert oder speichert keine Studiendaten.

IPD-Sharing-Zeitrahmen

Nach Studienabschluss

IPD-Sharing-Zugriffskriterien

Alle gesammelten Daten müssen analysiert werden, um die Hypothese und die Endpunkte der Studie zu unterstützen. Diese Daten umfassen andere Variablen, die kurz nach dem Eingriff durch Diagrammüberprüfung erhalten werden, einschließlich intraprozeduraler Datenpunkte wie die Zeit, die benötigt wird, um den Zökum zu erreichen, und die Entfernungszeit des Endoskops. Daten werden gesammelt und in einer verschlüsselten und anonymisierten Datenbank wie REDCap oder in einer Excel-Tabelle mit anonymisierten Informationen und Verschlüsselung gespeichert. Alle gesammelten anonymisierten Daten (Daten, die von allen persönlichen Informationen befreit sind) werden über REDCap mit anderen Websites geteilt.

Art der unterstützenden IPD-Freigabeinformationen

  • STUDIENPROTOKOLL
  • SAFT
  • CSR

Arzneimittel- und Geräteinformationen, Studienunterlagen

Studiert ein von der US-amerikanischen FDA reguliertes Arzneimittelprodukt

Nein

Studiert ein von der US-amerikanischen FDA reguliertes Geräteprodukt

Nein

Produkt, das in den USA hergestellt und aus den USA exportiert wird

Nein

Diese Informationen wurden ohne Änderungen direkt von der Website clinicaltrials.gov abgerufen. Wenn Sie Ihre Studiendaten ändern, entfernen oder aktualisieren möchten, wenden Sie sich bitte an register@clinicaltrials.gov. Sobald eine Änderung auf clinicaltrials.gov implementiert wird, wird diese automatisch auch auf unserer Website aktualisiert .

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