Combinazione di intelligenza artificiale con dispositivo di esposizione della mucosa a palloncino per il rilevamento di polipi negli individui di screening (COMBAT)

Il programma italiano di screening del cancro del colon-retto (CRC) invita la popolazione residente di età compresa tra 50 e 74 anni a sottoporsi ogni 2 anni al test immunochimico fecale (FIT). I soggetti che risultano positivi al test vengono indirizzati alla colonscopia. La colonscopia e la polipectomia prevengono i casi incidenti di cancro del colon-retto rilevandoli in uno stadio precoce e curabile e identificando e rimuovendo le lesioni precancerose del colon-retto (ad es. adenomi). Tenendo conto del numero e delle caratteristiche istologiche dei polipi individuati, la colonscopia consente anche di stratificare gli individui in base al rischio di sviluppare nel tempo un tumore del colon-retto (soggetti a basso rischio vs soggetti ad alto rischio), consentendo così di pianificare un equilibrato programma di follow-up: gli individui ad alto rischio sono programmati per una colonscopia di sorveglianza in 3 anni, mentre gli individui a basso rischio sono programmati per un ulteriore test FIT in cinque anni o per una nuova colonscopia in 10 anni. Tuttavia, la colonscopia è ben lungi dall'essere uno strumento impeccabile. Gli studi che hanno misurato l'incidenza del cancro del colon-retto diagnosticato in soggetti sottoposti di recente a colonscopia con esito negativo (i cosiddetti cancri dell'intervallo) hanno dimostrato che una parte significativa dei cancri dell'intervallo è correlata a lesioni del colon pre-neoplastiche, o francamente neoplastiche, perso durante la procedura endoscopica.

Negli ultimi anni, è stato dimostrato che nei pazienti sottoposti a colonscopia per indicazioni miste i sistemi basati sull'IA possono supportare efficacemente l'endoscopista diminuendo il tasso di miss di adenoma e aumentando l'identificazione di polipi del colon, riducendo così potenzialmente il tasso di cancro dell'intervallo e aumentando il tasso di individui programmati per un breve follow-up. Uno studio recente ha dimostrato che la colonscopia assistita da IA ​​è efficace anche nel quadro di un programma di screening CRC organizzato basato su FIT, con una differenza assoluta dell'8,3% e dello 0,23 per il tasso di rilevamento dell'adenoma (ADR) e per gli adenomi per colonscopia (APC), rispetto alla colonscopia standard eseguita senza l'assistenza dell'IA. Tuttavia, studi in tandem hanno dimostrato che, nonostante l'uso di sistemi di intelligenza artificiale, il tasso di errori negli adenomi del colon è ancora di circa il 15-20%. Infatti, i sistemi di IA consentono solo di evidenziare i polipi che vengono inquadrati dall'endoscopista all'interno dello schermo. Pertanto, l'utilizzo di un sistema computerizzato basato sull'intelligenza artificiale non può prescindere da un'accurata tecnica di retrazione, focalizzata sull'esplorazione in modo estensivo ed efficace dello spazio tra le pieghe. Per massimizzare l'esposizione della mucosa sono stati sviluppati diversi strumenti, per lo più costituiti da attacchi distali o cappucci in plastica, volti a facilitare la valutazione dello spazio tra le pieghe favorendo il loro livellamento durante il ritiro dell'endoscopio. Tra questi, il sistema G-EYE include un palloncino integrato all'estremità distale di un colonscopio standard, che appiattisce le pieghe australi, centralizza l'ottica del colonscopio e riduce lo slittamento intestinale durante il ritiro dell'endoscopio. Gli studi iniziali hanno dimostrato che il sistema a palloncino G-EYE, rispetto alla colonscopia standard, aumenta non solo il tasso di rilevamento dell'adenoma, ma anche il rilevamento di adenomi/polipi seghettati avanzati, piatti e sessili. Recentemente è stato commercializzato un nuovo sistema di palloncino G-EYE di facile utilizzo (endoscopio G-EYE 760R): si tratta di un colonscopio standard di ultima generazione con un palloncino integrato in modo permanente, posto nella sezione di flessione dell'endoscopio, che può essere gradualmente insufflato a richiesta dall'endoscopista attraverso un comando a pedale. Si può ipotizzare che la combinazione di sistemi di intelligenza artificiale con dispositivi di esposizione della mucosa potrebbe ridurre ulteriormente il tasso di mancata corrispondenza del polipo, massimizzando il rilevamento degli adenomi. Inoltre, gli studi iniziali basati su tale strategia, combinando l'intelligenza artificiale con i dispositivi di esposizione della mucosa, hanno prodotto risultati incoraggianti. Tuttavia, la combinazione di CADEYE con gli endoscopi G-EYE 760R non è stata ancora valutata.

Il presente studio prospettico randomizzato controllato ha lo scopo di valutare se negli individui in attesa di colonscopia nell'ambito di un programma strutturato di screening del cancro del colon-retto basato su FIT, la combinazione di un sistema AI (CADEYE) con un dispositivo di esposizione della mucosa (endoscopio G-EYE 760R ) aumenta l'identificazione di soggetti ad alto rischio di sviluppare il cancro del colon-retto, rispetto alla colonscopia eseguita con il solo supporto dell'IA. Inoltre, si valuterà anche se l'uso di un sistema di IA combinato con un dispositivo di esposizione della mucosa, aumenti:

• il tasso di rilevamento dell'adenoma (ovvero il tasso di individui con almeno un adenoma confermato istologicamente)
• il numero di adenomi per colonscopia (ovvero il numero di adenomi rilevati diviso per il numero di tutte le colonscopie eseguite)
• il tasso di rilevamento delle lesioni dentellate con potenziale neoplastico (lesioni dentellate sessili-SSA; adenomi dentellati tradizionali - TSA).
• il tasso di rilevamento degli adenomi del colon destro
• il tasso di rilevamento su lesioni del colon non polipoidi. Gli individui che soddisfano i criteri di inclusione sono randomizzati (1:1) in due bracci (vedi sotto). La randomizzazione si basa su una sequenza di blocchi randomizzati generata dal computer, stratificata in base all'età (50-61 vs. 62-74) e al sesso (maschile vs. femminile); la dimensione dei blocchi (10 individui) non viene comunicata allo sperimentatore. L'attribuzione è occultata e conservata in una busta chiusa, che viene aperta poco prima dell'inizio della pratica.

Gruppi di randomizzazione:

• Gruppo A (solo CADEYE): tutti i soggetti ricevono colonscopia con colonscopio G-EYE 760R ma il palloncino rimane sgonfio per l'intera procedura; la colonscopia viene eseguita con il supporto del sistema CADEYE per il rilevamento del polipo sia in fase di inserimento che di prelievo; tutti i polipi individuati vengono rimossi e inviati per l'esame istopatologico.
• Gruppo B (CADEYE+G-EYE 760R): tutti gli individui ricevono esame colonscopico con colonscopi G-EYE 760R; una volta raggiunto il cieco si gonfia il palloncino e si estrae l'endoscopio con il palloncino gonfiato; la colonscopia viene eseguita con il supporto del sistema CADEYE per il rilevamento del polipo sia in fase di inserimento che di prelievo; tutti i polipi individuati vengono rimossi e inviati per l'esame istopatologico.

Per il presente studio viene calcolata e confrontata una misura dell'esito clinico, come il tasso di individui "ad alto rischio" nei due bracci dello studio. Secondo le recenti linee guida della European Society of Gastrointestinal Endoscopy (ESGE) i soggetti sono etichettati come "ad alto rischio" se ospitano almeno 1 adenoma ≥ 10 mm o con displasia di alto grado, o ≥ 5 adenomi, o qualsiasi polipo dentellato ≥ 10 mm o con displasia.

Tutte le procedure endoscopiche vengono eseguite utilizzando la piattaforma endoscopica ELUXEOTM 7000 (compreso il videoprocessore ELUXEO TM VP-7000 e la sorgente luminosa ELUXEO TM BL-7000; Fujifilm Co., Tokyo, Giappone), monitor da 26'' ad alta definizione (Barco NV, Kortijk, Belgio) e gli endoscopi G-EYE 760R (Fujifilm Co., Tokyo, Giappone).

La preparazione intestinale è un regime suddiviso di soluzione a basso volume, secondo il protocollo locale. La qualità della pulizia intestinale viene registrata utilizzando la Boston Bowel Preparation Scale. Le colonscopie vengono eseguite in sedazione cosciente con insufflazione di anidride carbonica. Il tempo di intubazione, il tempo di prelievo complessivo, il tempo di intervento e il tempo di ispezione durante il prelievo vengono misurati utilizzando un cronometro. Un tempo di ispezione di almeno 6 minuti (2 minuti in ciascun segmento del colon, vale a dire colon destro, trasverso e sinistro) è obbligatorio in entrambi i bracci dello studio. La mucosa viene attentamente ispezionata e tutti i polipi vengono classificati in base alla loro posizione, dimensione e morfologia (secondo la classificazione di Parigi). La misura del patologo, quando disponibile, è considerata lo standard di riferimento; la stima della misura dell'endoscopista viene utilizzata nei restanti casi (es. resezione frammentaria). La localizzazione del polipo è definita "prossimale" se prossimale alla flessura splenica). Tutti i polipi identificati vengono rimossi (biopsia per lesioni non resecabili), indipendentemente dalle dimensioni, dal colore o dall'interpretazione soggettiva, con la possibile eccezione di polipi molto piccoli (1-5 mm) di aspetto iperplastico situati nel retto e, secondo il giudizio degli endoscopisti-non clinicamente significativo.

Tutti gli endoscopisti partecipanti hanno le credenziali per partecipare al programma di screening organizzato basato su FIT (più di 300 colonscopie/anno; tasso di intubazione cecale >95%, tasso di rilevamento di adenomi >25%). Tutti gli endoscopisti hanno familiarità con le caratteristiche di CADEYE e utilizzano regolarmente questo sistema. Tutti gli endoscopisti partecipanti ricevono una formazione formale (una lezione di 20' incentrata sull'uso dell'endoscopio G-EYE 760R). Tutti hanno eseguito almeno 10 colonscopie con l'endoscopio G-EYE 760R, per prendere confidenza con il sistema, prima di entrare nello studio.

Tutti i campioni resecati o bioptici vengono fissati in una soluzione di formalina tamponata al 10% inviata al reparto patologia in vasetti separati. Vengono elaborati e colorati per l'istopatologia utilizzando metodi standard e valutati da patologi esperti (uno in ciascun centro), con credenziali per partecipare al programma di screening organizzato basato su FIT; i patologi sono ciechi rispetto alla modalità di esame assegnata. Tutte le lesioni sono classificate secondo la classificazione di Vienna. Un adenoma avanzato è definito come un adenoma ≥10 mm e/o con componente villosa >20% e/o displasia di alto grado.