Voiko keinotekoinen älykkyys vähentää normaalin suuren määrän suoliston valmistusohjelman kulutusta vanhemman väestön keskuudessa vaarantamatta kolonoskopian laatua? Kansainvälinen monikeskus satunnaistettu kontrolloitu tutkimus. (AIBP)

Kolonoskopia on kultastandardi kolorektaalisyövän (CRC) seulomiseen, joka on kolmas yleisin syöpä ja toinen johtava syöpään liittyvä kuolevaisuus maailmanlaajuisesti. Polypektomia seulonnan aikana kolonoskopia vähentää sekä CRC: n pitkäaikaista esiintyvyyttä että kuolleisuutta, koska Adenomatoottisten polyyppien, CRC: n, poistaminen estää CRC: n kehittymistä keskeyttämällä adenoomakarsinoomasekvenssi. Vanhemman populaation kasvaessa kolonoskopian kysyntä kasvaa nopeasti hoidon, diagnoosin ja valvonta -indikaatioiden sekä organisoidun CRC -seulontaohjelman laajan globaalin toteuttamisen vuoksi ≥ 50 -vuotiaille.

Suoliston valmistuksella on ratkaiseva rooli kolonoskopiassa, koska se vaikuttaa suoraan kahteen tärkeään laatuindikaattoriin, jotka edistävät menettelytapaa: Vatsan intubaatioaste (CIR) ja adenooman havaitsemisnopeus (ADR). Riittävä suolenvalmistus on välttämätöntä paksusuolen limakalvon täydelliseen visualisointiin ja kolorektaalisten vaurioiden havaitsemiseen. Sitä vastoin riittämätön suolenvalmistus (IBP) liittyy alhaisempi CIR, pidempi menettelyaika, lisääntynyt komplikaatioiden riski, korkeampi adenooman miss -määrä ja lisääntynyt terveydenhuoltokustannukset aikaisemman toistuvan kolonoskopian tarpeen vuoksi. Nämä kielteiset seuraukset aiheuttavat merkittävän taakan sekä potilaille että terveydenhuoltojärjestelmälle. IBP on yleinen kysymys maailmanlaajuisesti, ja korkojen on ilmoitettu olevan 11%: sta 28 prosenttiin kolonoskopialla tapahtuvassa väestössä ja jopa 50 prosenttia vanhemmilla henkilöillä.

Parannetut suoliston valmistusohjeet suositellaan16. Tehokkaita strategioita ovat lisäohjeiden, visuaalisten apuvälineiden, sarjakuvien, kirjasten, videoiden, puheluiden, lyhyen viestipalvelujen, älypuhelinsovellusten ja mobiililähetysten tarjoaminen.

Viimeisen vuosikymmenen aikana laskennallinen teho on kasvanut eksponentiaalisesti, vähentyneet tietojen tallennuskustannukset, parantuneet algoritmiset hienostuneisuudet ja elektronisen terveystietojen lisääntynyt saatavuus. Keinotekoinen äly (AI) on hyväksytty laajasti erilaisissa terveydenhuollon olosuhteissa, etenkin kolonoskopialla17.

Äskettäisessä metaanalyysissä todettiin, että ruskean nesteen peräsuolen jätevesi on yksi merkittävimmistä IBP: n riskitekijöistä, mikä lisää kertoimia yli 4,5-kertaisesti.18. Jotkut äskettäin kehitetyt konvoluutiohermoverkon (CNN) pohjaiset AI-mallit, jotka on koulutettu tuhansien peräsuolen jätevesien käyttämällä, on validoitu satunnaistetuissa kontrolloiduissa kokeissa (RCT) tehokkaina työkaluina suolenvalmistuksen ohjaamiseen ennen kolonoskopiaa19,20. Toisin kuin potilaiden koulutukseen keskittyvät tehostetut ohjeet, näiden AI -mallien avulla potilaat voivat ennustaa suoliston valmistuksen riittävyyden ennen kolonoskopiaa analysoimalla peräsuolen jätevesien kuvat.

Yhdessä tutkimuksessa AI-malli osoitti vertailukelpoisen suorituskyvyn ennustaessaan suoliston valmistelun riittävyyttä itsearvioinnin tavanomaiseen käytäntöön (SP) käyttämällä kirjallisia ohjeita valokuvaesimerkeillä (AI: 90,7% VS SP: 91,5%, p = 0,976), kun taas AI-ryhmän potilaat saavuttivat korkeamman Bostonin suolenvalmistusasteikon (BBPS) pisteet (7.32 ± 1,4 1,4 vs. 7,16 ± 1,46, P = 0,044) 19. Toisessa tutkimuksessa AI -malli saavutti korkeamman suoliston valmistuksen riittävyysasteen (88,54% vs. 65,59%, p <0,001) ja korkeamman keskimääräisen BBPS -pistemäärän (6,74 ± 1,25 vs. 5,97 ± 1,81, p <0,001) kuin SP 20: n henkilöt. Nämä AI -mallit kehitettiin mobiilisovelluksina tai verkkosivustoina, joihin pääsee älypuhelimien kautta. HK: ssa älypuhelimien kokonaisomistuksen kokonaismäärä on noussut nopeasti 93 prosenttiin äskettäin: 73 prosenttiin ≥65-vuotiaiden henkilöiden verrattuna 99 prosenttiin 45–64-vuotiaiden keskuudessa. Sosiaalisen median osallistumisaste oli 83% ikäryhmissä ja 78% ≥45 -vuotiaiden keskuudessa. AI: n suoliston valmistelujen arviointijärjestelmä vaatii vain potilaita ottamaan ja ladata valokuvia heidän peräsuolen jätevesistään, ja arviointitulokset toimitetaan välittömästi samalla sivulla, mikä tekee siitä yksinkertaisemman käyttää kuin sosiaalinen media. Tämä osoittaa älypuhelinpohjaisen AI-suolenvalmistuksen arviointijärjestelmän käytön toteutettavuuden jopa vanhemmassa väestössä. Hoitajat voivat auttaa vanhempia yksilöitä, joilla on vähän digitaalista lukutaitoa AI -arvioinneilla. Niille, jotka asuvat yksin, heillä on rajoitettu liikkuvuus tai heillä on edistyneitä sairauksia, tavanomainen käytäntö on hyväksyä heille sairaalahoidon kolonoskopia. Tämä tarkoittaa, että seurakunnan sairaanhoitajat voivat suorittaa AI -arvioinnit.

Vaikka kaksi tutkimusta ilmoittivat AI: n tehokkuuden suoliston valmistuksen laadun parantamisessa, nykyisessä tutkimuksessa on useita tärkeitä aukkoja. Ensinnäkin yhdellä tutkimuksella oli suhteellisen pieni otoskoko noin 500 potilasta20, ja molemmat tutkimukset tehtiin yhdessä maassa, mikä rajoitti heidän havaintojensa yleistävyyttä. Toiseksi SP -ryhmän lähtötason ADR molemmissa tutkimuksissa ei täyttänyt 25%23,24: n kansainvälistä laatuvertailua. Yhdessä tutkimuksessa SIP: n lähtötilanteen valmistelun riittävyys SP -ryhmässä oli vain 65,6%ja keskimääräinen BBPS -pistemäärä oli 5,97, jotka molemmat olivat alle suositeltavan standardin23,25. Kolmanneksi sama tutkimus mahdollisti 1 litran korjaavan annoksen jaetun 3 L PEG -ohjelman päälle, jos potilaan tai AI -arviointi katsoi IBP: n peräsuolen jätevesien. Seurauksena on, että useammat AI -ryhmän potilaat käyttivät yhteensä 4 litran PEG: tä verrattuna SP -ryhmän 2010 potilaisiin. On epävarmaa, että jos suoliston valmisteiden riittävyysaste AI -ryhmässä johtui lisääntyneestä PEG -annoksesta tai AI -käytöstä. Neljänneksi, vaikka molemmat tutkimukset kertoivat, että AI voisi parantaa suoliston valmistelun riittävyyttä, he eivät pystyneet osoittamaan sen tehokkuutta adenooman havaitsemisen tehostamisessa kolonoskopian aikana. Lopuksi, suurimmalla osalla näissä kahdessa tutkimuksessa rekrytoituista potilaista ei ollut korkean riskin tekijöitä IBP: lle, koska he olivat yleensä nuoria, terveellisiä, vapaa-ajankohtaisia ​​sairauksia, ja he olivat käyneet läpi valinnaisen avohoidon kolonoskooppia19,20.

Vaikka suoliston valmistusohjelmia on erilaisia, suuren volyymin PEG on yleisimmin käytetty, etenkin vanhemmalle väestölle, koska sillä on korkea turvallisuus ja tehokkuus riittävän suoliston valmistuksen laadun saavuttamisessa16,26,27. Vanhemmalla väestöllä on myös suurempi riski IBP18: n kehittymiseen. Yksi syy tähän on se, että heillä on taipumus pidä ja huonosti sietää suuren määrän PEG-ohjelmia, joilla on epämiellyttävä maku9,27. Siksi on selvää tarvetta parantaa suuren määrän PEG-ohjelmien hyväksymistä ja siedettävyyttä vanhemmassa väestössä.

Tietojemme mukaan mikään tutkimuksemme ei ole tutkittu AI-suoliston valmistelun arvioinnin toteutettavuutta ja tehokkuutta suuren määrän PEG: n kulutuksen vähentämisessä ylläpitäen samalla suoliston valmistuksen riittävyyttä vanhempien populaatioiden keskuudessa, joilla on suurempi IBP18: n riski, ja ne vaativat tavanomaista korkean määrän PEG: tä turvallisuussyistä16,26,27. Lisäksi AI-suoliston valmistelun arvioinnin kustannustehokkuutta ennen kolonoskopiaa ei ole vielä tutkittu. Siksi pyrimme suorittamaan laajamittainen, kansainvälinen, monikeskus satunnaistettu kontrolloitu tutkimus (RCT) arvioidakseen AI-suoliston valmistusarviointijärjestelmän kliinistä ja kustannustehokkuutta vähentämällä vanhemman populaation tavanomaisen suuren verenpaineen PEG-ohjelman kulutusmäärää vaarantamatta suolenvalmistusarviointia ja muita kolonoskopian laatumatriisia.