Entwicklung künstlicher Intelligenz für die Diagnose kolorektaler Polypen

Der Einsatz künstlicher Intelligenz bei der computergestützten Erkennung (CADe) zur Erkennung von Polypen (vorkanzerösen Wucherungen) während der Koloskopie gewinnt zunehmend an Interesse und Akzeptanz, da bereits mehrere Geräte auf dem Mainstream-Markt erhältlich sind. Der Forscher weiß bereits aus Arbeiten in anderen Ländern, dass die Erkennung von mehr Polypen zu einem geringeren Darmkrebsrisiko für den Patienten führt, der sich dem Eingriff unterzieht, und zwar in den Jahren nach der Koloskopie (d. h. präkanzeröse Wucherungen wurden erkannt und entfernt). Dies bildete die Grundlage für nationale Darmkrebs-Früherkennungsprogramme. Mit zunehmender Erkennung kolorektaler Polypen besteht ein wachsender Bedarf, die Art des Polypen korrekt zu identifizieren, um das Risiko von Darmkrebs bei erkanntem Polypen und auch das potenzielle zukünftige Risiko für den Patienten zu ermitteln. Eine genaue Polypendiagnose ist auch erforderlich, um den richtigen Modus oder die richtige Entfernung zu bestimmen – ob diese überhaupt entfernt werden muss (was in einem schwierigen aktuellen Umfeld zu Kosten- und Ressourceneinsparungen führt), ob eine endoskopische Entfernung möglich ist und wenn ja, durch welches Verfahren, ob eine Operation ist erforderlich.

Veröffentlichte Daten zeigen, dass etwa ein Viertel der chirurgisch entfernten kolorektalen Polypen bei Patienten, die sich einer größeren Operation unterzogen, gutartig waren und daher eine größere Operation hätte vermieden werden können, wenn diese Polypen endoskopisch entfernt worden wären, was das Komplikationsrisiko und den Organerhalt für den Patienten verringert hätte.

Aktuelle Polypendiagnosetechniken erfordern die Verwendung und Interpretation spezieller Farbstoffe und Vergrößerungsendoskope, die mit dem Erwerb von Fachwissen, einer damit verbundenen Lernkurve und einer längeren Eingriffszeit einhergehen. Aus diesen Gründen sind solche Techniken trotz ihrer Einführung in die klinische Praxis begrenzt und die derzeitigen Methoden zur Polypenrisikostratifizierung während der Koloskopie ohne KI sind nicht optimal.

Aktuelle KI-Algorithmen (CADx) für die Polypendiagnose sind auf eine kleinere Klassifizierung beschränkt. Aktuelle CADx-Plattformen unterscheiden zwischen krebsartigen und nicht krebsartigen Polypen, was für die Bereitstellung eines personalisierten Patientenrisikos für Darmkrebs nur von begrenztem Wert ist. Die Entwicklung eines Mehrklassenalgorithmus ist komplexer als eine binäre Klassifizierung und erfordert größere Trainings- und Validierungsdatensätze. Ein robuster CADx-Algorithmus sollte auch global trainierbare Daten umfassen, um die Einführung von Verzerrungen zu minimieren. Aus diesen Gründen handelt es sich um eine geplante internationale multizentrische Studie

Prospektive Datenerhebung:

Diese Studie wird parallel zur üblichen Patientenversorgung durchgeführt, erfordert jedoch, dass das Forschungspersonal Daten in ein sicheres webbasiertes Berichtsformular (REDCAP-Datenbank) eingibt. Dies bedeutet, dass die Teilnehmer genau das gleiche Verfahren durchlaufen, ohne Unterschiede und ohne zusätzliche Besuche oder Daten, als dies sonst der Fall gewesen wäre. Teilnehmer sind diejenigen Patienten, bei denen aus den üblichen Gründen eine Koloskopie geplant ist. Die Patienten werden wie gewohnt zur Koloskopie eingeladen.

Das PIS kann ihnen – soweit möglich – mit dem Terminschreiben zugesandt werden (bis zu 6 Wochen im Voraus). Bei ihrer Ankunft in der Endoskopieabteilung werden sie von einem Mitglied des Forschungsteams angesprochen und erhalten eine Kopie des PIS zum Lesen – bis zu einer Stunde vor dem Eingriff. Vor der schriftlichen Zustimmung zur Erfassung ihrer Daten in der Datenbank erhalten sie persönliche Informationen und Erläuterungen. Da für die Studie keine Änderungen oder zusätzlichen Verfahren erforderlich sind, ist der Prüfer der Ansicht, dass ein erster Kontakt bei der Ankunft in der Endoskopieeinheit ausreichend Zeit für die Einwilligung bietet, auch wenn das PIS nicht im Voraus gelesen wurde (obwohl es verschickt wird). wenn möglich). Die einzige zusätzliche Überlegung ist die Zustimmung zur Aufzeichnung des Videos (im Rahmen dieses Aspekts werden keine patientenidentifizierbaren Daten übertragen).

Sobald die Koloskopie abgeschlossen ist, finden keine weiteren Besuche mehr statt.