Neuartiges, kostengünstiges, Point-of-Care- und KI-gestütztes System für Screening, Triage und Behandlungsauswahl für Gebärmutterhalskrebs in LMICs aus einer Hand (EASTER)

Gebärmutterhalskrebs stellt eine große Herausforderung für die öffentliche Gesundheit dar. Jährlich sterben über 300.000 Frauen in der produktivsten Phase ihres Lebens, und Frauen in Ländern mit niedrigem und mittlerem Einkommen sind unverhältnismäßig stark davon betroffen. Selbst in entwickelten Ländern wie den USA ist die Ungleichheit zwischen Bevölkerungsgruppen mit niedrigem und hohem Einkommen auffällig. Ein Tod durch Gebärmutterhalskrebs verändert die familiären und gesellschaftlichen Dynamiken dramatisch. In Subsahara-Afrika (SSA) sterben als indirekte Folge von 100 Frauen, die an Gebärmutterhalskrebs sterben, 14 bis 30 Kinder. Tatsächlich ist die Sterblichkeit durch Gebärmutterhalskrebs ein echtes Hindernis für die Verwirklichung des Ziels der WHO für nachhaltige Entwicklung, die vorzeitige Sterblichkeit aufgrund nichtübertragbarer Krankheiten (NCD) bis 2030 um ein Drittel zu senken. Die WHO hat außerdem kürzlich eine Resolution zur weltweiten Eliminierung von Gebärmutterhalskrebs verabschiedet. Während die HPV-Impfung dieses Ziel für die nächste Generation von Mädchen zweifellos unterstützen wird, erfordert diese Vision auch ein wirksames Screening- und Behandlungsprogramm. Doch insbesondere die derzeitigen Screening-, Untersuchungs- und Behandlungssysteme für LMIC sind äußerst fehlerhaft und werden nicht weit verbreitet.

Das EASTER-Projekt zielt darauf ab, zwei neue Technologien für die Früherkennung und Diagnose von Gebärmutterhalskrebs weiterzuentwickeln und zu validieren: (i) Screening auf humanes Papillomavirus (HPV) im Urin mittels Spektroskopie und (ii) Diagnose mit künstlicher Intelligenz-unterstützter Technologie von NSV, einem privaten Unternehmen Unternehmen. Das Projekt wird 3200 Frauen rekrutieren und sie auf HPV untersuchen.

Das Projekt wird in zwei Teilen umgesetzt. Teil 1. Technologieverbesserung, um zwei wichtige Verbesserungen zu erreichen.

• Verbessern Sie die Leistung von Spektroskopie und KI zum Nachweis von hr-HPV in Urinproben.
• Verbessern Sie die Leistung des n-Gyn-Geräts und der KI, um die Bilder des Gebärmutterhalses zu erfassen und zu interpretieren.

Teil 2. Im zweiten Teil der Studie testen die Forscher die Funktionalität und Wirksamkeit der in Teil 1 entwickelten KI-Algorithmen und -Geräte in derselben Umgebung in Simbabwe. Das entwickelte System zur KI-Interpretation von Urinproben wird als Screening-Test zur Erkennung von CIN2+-Läsionen evaluiert und mit einem validierten HPV-Nachweistest verglichen. Die KI-Diagnosegenauigkeit des n-Gyn-Systems zur Erkennung von CIN2+-Läsionen auf der Grundlage erfasster Gebärmutterhalsbilder wird als Triage-Test für HPV-positive Frauen bei der Erkennung histopathologisch bestätigter CIN 2+-Läsionen evaluiert.

Einstellungen, Verfahren und Analyse:

Das EASTER-Projekt (Teil 1 und Teil 2) wird in zwei Screening-Polikliniken (Epworth und Mbare) in Harare umgesetzt, wo Frauen routinemäßig untersucht werden (durchschnittlich 15 % der WLHIV-Teilnehmer). Frauen im Alter von 25 bis 49 Jahren, die der Teilnahme zustimmen und die entsprechenden vom Institutional Review Board (IRB) genehmigten Einverständniserklärungen unterzeichnen, werden gebeten, zwei selbst entnommene Proben bereitzustellen, 1) eine erste Urinprobe und 2) eine selbst entnommene Vaginalprobe. Rekrutierungsproben werden mit Ampfire auf HPV getestet. Frauen, die in beiden Proben HPV-positiv sind, werden zur Krankheitsfeststellung zur Kolposkopie überwiesen.

Der Kolposkopiker untersucht die Bilder des Gebärmutterhalses auf dem n-Gyn-Bildschirm und dokumentiert unabhängig von der KI die Sichtbarkeit und Lage des SCJ, die Art des TZ, den Swede-Score, die am besten geeignete Stelle für die Entnahme einer Biopsie (falls irgendwelche Anomalien vorliegen) und die Eignung für Behandlung durch Ablation. Es werden aufeinanderfolgende Bilder der Transformationszone vor und nach der Reinigung mit normaler Kochsalzlösung und dann nach einminütiger Anwendung von 5 %iger Essigsäure aufgenommen. Es werden geeignete Vergrößerungen verwendet, um die Abgrenzung des SCJ zu ermöglichen und den schlimmsten Bereich der vermuteten Anomalie zu identifizieren. Nach der Anwendung von Lugols Jod wird ein endgültiges Bild aufgenommen. Nachdem die Bilder gesammelt wurden, entnimmt der Arzt mindestens eine Stanzbiopsie an der von ihm festgestellten am stärksten abnormalen Stelle. Wenn keine Läsion sichtbar ist, werden Biopsien an den 6- und 12-Uhr-Positionen entnommen, die dem SCJ am nächsten liegen. Alle histopathologischen Objektträger werden von Pathologen der Lancet Laboratories in Harare untersucht. Der Patient wird gemäß dem lokalen Managementprotokoll behandelt.

Frauen werden entsprechend der klinischen Koloskopiediagnose behandelt: Frauen ohne sichtbare Läsion werden die Studie zu diesem Zeitpunkt verlassen. Frauen mit sichtbaren Läsionen werden bei Bedarf mit thermischer Ablation oder bei Bedarf mit LLETZ behandelt und verlassen die Studie. Frauen, bei denen Krebs diagnostiziert wurde, werden zur angemessenen Behandlung an das reguläre System überwiesen und verlassen die Studie.

Das Datenmanagement und die Studienüberwachung liegen in der Verantwortung der Internationalen Agentur für Krebsforschung (IARC) und der örtlichen Hauptforscher, bei denen es sich um erfahrene HPV-Forscher handelt.

Das Ergebnis von primärem Interesse für die statische Bewertung wird eine histologisch bestätigte zervikale intraepitheliale Neoplasie Grad 2 oder schlechter (CIN2+) sein, einschließlich CIN2-Läsionen, die positiv für p16 sind. In Teil I konzentrieren sich unsere Analysen auf die Übereinstimmung zwischen dem hr-HPV-Nachweis durch spektroskopische Urinanalyse und dem Ampfire-HPV, der mithilfe der Cohen-Kappa-Statistik getestet wird. Die Spektroskopie gilt bei der Definition der Screening-Ergebnisse als ebenso gut wie der HPV-Test, wenn ein Kappa von 0,7 (80 % Übereinstimmung) erreicht wird. Für Teil 2 werden Standardformulierungen zur Berechnung der Testleistungsmerkmale (Sensitivität/Spezifität) verwendet. Wenn für den Vergleich der Leistungsmerkmale der Screening-Tests ẟ die hypothetische relative Sensitivität (oder Spezifität) ist, wird auf die Äquivalenz der beiden Tests geschlossen, wenn das tatsächliche relative Risiko innerhalb des Intervalls (ẟ bis 1/ẟ) liegt. . Der Proportionentest wird verwendet, um zu beurteilen, ob die Leistungsmerkmale der Triage-Tests nicht vom hypothetischen Wert abweichen.