Mesterséges intelligencia által támogatott stratégia kiválasztási rendszer fejlesztése és validálása kolonoszkópiás tisztításhoz

A vastag- és végbélbetegség, mint gyakori emberi betegség súlyosan befolyásolja az emberi élet egészségét. A népesség elöregedésével, az étrend szerkezetének változásával és a környezetszennyezés súlyosbodásával fokozatosan nőtt a vastag- és végbélbetegségek, így a vastagbélrák, a vastagbélpolip és a gyulladásos bélbetegségek előfordulása.

A kolonoszkópia a vastagbélrák (CRC) megelőzésének és korai felismerésének legegyszerűbb és legszélesebb körben elérhető szűrési eljárása. A kolonoszkópia egyértelműen megfigyelheti a terminális csípőbélben és a vastagbélben bekövetkező apró változásokat, mint az erózió, fekélyek, vérzés, torlódás, ödéma, polipok, korai rák stb. A vastagbéltükrözéssel biopsziával lehet biopsziát venni az elváltozás helyéről kóros vizsgálat céljából, szövettanilag kvalitatív módon meghatározni a nyálkahártya elváltozásokat, mint például a gyulladás, a polip jelleg, a rák differenciálódási foka stb. Hasznos megérteni a lézió súlyosságát, és útmutatást nyújtani a megfelelő kezelési terv megfogalmazásához vagy a kezelés hatásának megítéléséhez. A kolonoszkópia a vastagbélpolipok, a korai rák, a vérzés, az idegen test és más betegségek minimálisan invazív endoszkópos kezelése is lehet.

Mivel a bélelőkészítés minősége befolyásolja a kolonoszkópia adenomák és polipok kimutatására való képességét, megfelelő bélelőkészítés szükséges a kolonoszkópia CRC megelőzésében történő optimális felhasználásához. Szinte minden klinikai irányelv megfelelő bélelőkészítést javasol a kolonoszkópia előtt. Azonban a kolonoszkópiák akár egyharmadáról is kiderült, hogy nem megfelelő a bélelőkészítés, ami a becslések szerint 12-22%-kal növeli a kolonoszkópiák költségeit. És a betegek 20%-a nincs megfelelően előkészítve. Ha a beteg bél előkészítése nem megfelelő, az öblítés nehézségei az adenomák kimutatásának elmaradásához vezethetnek. ezért az orvosoknak pontosan azonosítaniuk kell az ilyen betegeket, és meg kell mondaniuk nekik, hogy végezzenek egy második kolonoszkópiát a teljes béltisztítás után. A béltisztaság értékelését azonban az orvosok szubjektíven döntik el, és nincs objektív és hatékony pontozási standard, amely a betegeket a második kolonoszkópia elfogadására irányítaná.

A mélytanulás fontos áttörést jelentett a mesterséges intelligencia területén az elmúlt évtizedben. Nagy lehetőségek rejlenek benne a képelemzés és képosztályozás apró jellemzőinek kinyerésében. 2017-ben a Nature folyóirat publikált egy tanulmányt, amely bemutatja, hogy a mesterséges intelligencia felhasználása a bőrbetegségek diagnosztizálására elérheti a szakértők szintjét. Ezt követően az emésztési endoszkópia területén egyre több tanulmány kezdett mesterséges intelligenciát alkalmazni, hogy segítse az orvosokat a polipok megtalálásában, és javítsa a polipok és adenomák kimutatási arányát. Urban, G. csapata mesterséges intelligenciát használt a 95%-os érzékenységű polipok azonosítására. Misawa, M csapata mesterséges intelligenciát használt a 90%-os érzékenységű polipok azonosítására. Kutatócsoportunk célja az EndoAngel fejlesztése valós idejű béltisztaság felméréssel. A 0-1 Boston-pontszámú bélszakaszok százalékos aránya és az adenomák kimutatási aránya közötti kapcsolat alapján a béltisztaság döntési görbéjét tudja levezetni. Segítségével az endoszkóposok azonosíthatják a második kolonoszkópiára szoruló betegeket, elkerülhetik az elmulasztott adenomákat és a rossz döntések miatti magas tisztítási időköltséget. A mesterséges intelligencia ugyanakkor az emésztőrendszeri endoszkópia területén előkutatási stádiumban van, kutatási eredményeink várhatóan új ötletekkel szolgálnak a kolonoszkópos adenomák kimutatási arányának javításában.

A vizsgálat menete: Azokat az alanyokat, akik megfeleltek az összes felvételi kritériumnak, és nem feleltek meg minden kizárási kritériumnak, a kolonoszkópia előtt bevonták a vizsgálatba. A kolonoszkópia során az endoszkópos szakembereknek a bélöblítés közben meg kell maradniuk, anélkül, hogy megvonnák magukat. A biopsziás betegeket egy hétig követik. a nem biopsziás betegeket a kolonoszkópia végén követik, és az eredményeket elküldik egy független adatelemző csoportnak felülvizsgálatra. Összegyűjtjük a betegek videóit, és kizárjuk az irrigációról, biopsziáról és a polip megfigyeléséről készült klipeket. Ezután az EndoAngel értékeli a növekvő vastagbél, a keresztirányú vastagbél és a csökkenő vastagbél Boston Bélelőkészítési Skáláját, és kiszámítja az 1 pont arányát.