Tekoälyyn perustuva adenooman kokomittausten kvantifiointi rutiiniendoskopiassa (AQUASNARE)

Tavoite:

Tämän tutkimuksen ensisijaisena tavoitteena on suorittaa POSEIDONin ja endoskopistin optisen estimoinin välistä paremmuusanalyysiä keskittyen polyyppikoon mittauksen virheisiin. Toissijaiset tavoitteet sisältävät alaryhmäanalyysit, jotka koskevat vaihtelevia polyyppikokoja ja histologiaa, mahdollisia vaikutuksia polyyppikokoihin perustuviin seurantaprotokollaihin ja niiden tapausten prosenttiosuuden määrittämistä, joissa mittausten saaminen POSEIDONilla osoittautuu mahdottomaksi.

Opintosuunnitelma:

Yksi keskus, endoskoopin sokkoutettu tutkimus. Esitutkimuksen tulokset huomioon ottaen yhteensä 42 mittausparia riittää ekstrapoloimaan tilastollisen merkitsevyyden potenssilla 90 % ja merkitsevyystasolla 0,05. Kun otetaan huomioon keskeyttämisluvut, polyyppien keskimääräinen lukumäärä potilasta kohti, polyyppien havaitsemisaste, tutkimukseen osallistuvien potilaiden odotetaan olevan 156. Kultastandardimitan saamiseksi otetaan tutkimustallenteesta kuvat, joissa virvelen kärki on asetettu polyypin viereen. Virvelen kärki ja polyyppi segmentoidaan manuaalisesti ja niiden suurin halkaisija pikseleinä lasketaan manuaalisesti. Virvelen kärjen halkaisija mitataan tutkimuksen jälkeen tuotantoon perustuvien vaihteluiden huomioon ottamiseksi. Tämän perusteella lasketaan polyypin kultainen standardikoko.

AI-asetukset ja rajoitukset:

Polyyppien havaitsemisjärjestelmän versio, EndoMind, on päivitetty versio versiosta, joka on julkaistu (PMID: 35543874). Erityisesti POSEIDON-menetelmää on paranneltu kaksi kertaa sen ensimmäisestä julkaistusta versiosta (PMID: 37080235). Ensinnäkin vesisuihkukärjen havaitsemiseen tarkoitettua tekoälymallia on edelleen koulutettu käyttämällä kolonoskopiavideoiden kuvia, mikä on johtanut suorituskyvyn parannuksiin. Toiseksi pikseli-millimetri-muunnosmenetelmä on optimoitu vastaamaan kokeessa käytettyjen endoskooppien vaatimuksia.

Polyyppikoon arvioimiseksi polyyppi tunnistetaan aluksi rajauslaatikon avulla EndoMind-järjestelmän kautta. Sitten, kun vesisuihkua suihkutetaan polyypin viereen, POSEIDON havaitsee vesisuihkun kärjen, jossa se koskettaa limakalvoa. Endoskooppisen kuvan kärjen koordinaatit korreloivat endoskoopin etäisyyden kanssa limakalvoon. Yllä olevalla rajauslaatikon suurin halkaisija muunnetaan pikseleistä millimetreiksi, jolloin saadaan kokoarvio.

Mittausten hankkimista varten järjestelmä käynnistetään tutkimuksen alussa ja deaktivoidaan sen päätyttyä, mikä helpottaa omaa painiketta painamalla. Asiantuntija-järjestelmän vuorovaikutuksen osalta CADe-järjestelmän tunnisteet näkyvät jatkuvasti endoskopistin työtilassa olevalla apunäytöllä. Tällä näytöllä vesisuihkusäteen ja limakalvon välisen iskupisteen tarkka visualisointi seuraa vesisuihkun havaitsemista. Tämän jälkeen endoskopisti saa visuaalisen vahvistuksen polyyppikoon arvioinnin onnistuneesta laskelmasta, joka on johdettu näytön rajauslaatikosta. Endoskopisti arvioi tämän laatikon kohdistuksen polyypin ympärillä arvioidakseen mittaustuloksen tarkkuuden. Tärkeää on, että näiden toimenpiteiden ajan endoskopisti pysyy sokeana POSEIDONin arvioiman koon suhteen. Endoskopisti raportoi myös polyyppitapauksista, joissa he eivät pysty saamaan oikeaa mittaa.

Tutkimuspopulaatio:

Kaikilta aikuisilta potilailta, joille on tehty seulonta- tai seurantakolonoskopia ja jotka eivät täytä poissulkemiskriteerejä, pyydetään tietoinen suostumus. Lopulliseen tutkimukseen otetaan mukaan enintään 3 polyyppiä potilasta kohden.

Interventio:

Kun endoskopisti on tunnistanut polyypin, suoritetaan silmämääräinen arviointi, jonka jälkeen saadaan tyydyttävä mittaus käyttämällä POSEIDONia, jos mahdollista, kuten AI-menetelmät -osiossa kuvataan. Mahdollisen oppimisharhaisuuden poistamiseksi ja tehokkuuden optimoimiseksi tutkija sokeutuu välittömään mittaustulokseen. Lopuksi, kun molemmat mittaukset on saatu, tunnetun kokoinen instrumentin kärki sijoitetaan polyypin viereen, jota käytetään myöhemmin kultastandardin mukaisen polyypin koon saamiseksi.