L'intelligenza artificiale può ridurre il consumo del regime di preparazione intestinale ad alto volume standard tra la popolazione anziana, senza compromettere la qualità della colonscopia? Uno studio controllato randomizzato multicentre internazionale. (AIBP)

La colonscopia è il gold standard per lo screening del carcinoma del colon-retto (CRC), che è il terzo tumore più comune e la seconda principale causa di mortalità correlata al cancro in tutto il mondo. La polipectomia durante lo screening della colonscopia riduce sia l'incidenza a lungo termine che la mortalità di CRC a causa della rimozione di polipi adenomatosi, i precursori della CRC, impediscono lo sviluppo di CRC interrompendo la sequenza di adenoma-carcinoma. Man mano che la popolazione anziana cresce, la domanda di colonscopia sta aumentando rapidamente a causa delle indicazioni per il trattamento, la diagnosi e la sorveglianza, nonché l'ampia attuazione globale del programma di screening CRC organizzato per individui ≥50 anni.

La preparazione dell'intestino svolge un ruolo cruciale nella colonscopia perché colpisce direttamente due importanti indicatori di qualità che contribuiscono all'accuratezza procedurale: tasso di intubazione cecale (CIR) e tasso di rilevamento dell'adenoma (ADR). L'adeguata preparazione intestinale è essenziale per la visualizzazione completa della mucosa del colon e la rilevazione di lesioni del colon -retto. Al contrario, la preparazione intestinale inadeguata (IBP) è associata a un CIR inferiore, tempo procedurale più lungo, aumento del rischio di complicanze, tasso di mancata di adenoma e aumento dei costi sanitari a causa della necessità di una precedente colonscopia ripetuta. Queste conseguenze negative danno un onere significativo sia per i pazienti che per il sistema sanitario. L'IBP è un problema comune in tutto il mondo, con i tassi che vanno dall'11% al 28% nella popolazione generale sottoposti a colonscopia e fino al 50% negli individui più anziani.

Le istruzioni di preparazione intestinale migliorate sono raccomandate16. Strategie efficaci includono la fornitura di ulteriori istruzioni, aiuti visivi, cartoni animati, opuscoli, video, telefonate, servizi di messaggi brevi, applicazioni per smartphone e messaggero mobile.

Nell'ultimo decennio, c'è stato un aumento esponenziale della potenza computazionale, una riduzione dei costi di archiviazione dei dati, una raffinatezza algoritmica migliorata e una maggiore disponibilità di dati sulla salute elettronica. L'intelligenza artificiale (AI) è stata ampiamente adottata in vari contesti sanitari, in particolare per la colonscopia17.

Una recente meta-analisi ha riferito che l'effluente rettale liquido marrone è uno dei fattori di rischio più significativi per l'IBP, aumentando le probabilità di oltre 4,5 volte.18. Alcuni modelli AI a base di rete neurale convoluzionale di recente sviluppo (CNN), addestrati utilizzando migliaia di immagini di effluenti rettali, sono stati validati in studi randomizzati controllati (RCT) come strumenti efficaci per guidare la preparazione dell'intestino prima della colonoscopia19,20. A differenza delle istruzioni migliorate che si concentrano sull'educazione del paziente, questi modelli di intelligenza artificiale consentono ai pazienti di prevedere l'adeguatezza della preparazione intestinale prima della colonscopia analizzando le immagini dell'effluente rettale.

In uno studio, il modello AI ha dimostrato prestazioni comparabili nella previsione dell'adeguatezza della preparazione dell'intestino alla pratica standard (SP) dell'autovalutazione usando istruzioni scritte con esempi fotografici (AI: 90,7% vs SP: 91,5%, p = 0,976), mentre i pazienti nel gruppo AI hanno raggiunto un punteggio di preparazione a preparazione a cOINTON BOSTON medio superiore (7.32 ± 1.4 vs 7,16 ± 1,46, p = 0,044) 19. In un altro studio, il modello AI ha ottenuto un tasso di adeguatezza più elevato di preparazione intestinale (88,54% vs 65,59%, P <0,001) e un punteggio BBPS medio più elevato (6,74 ± 1,25 vs 5,97 ± 1,81, p <0,001) rispetto a quelli dell'SP 20. Questi modelli AI sono stati sviluppati come app mobili o siti Web accessibili tramite smartphone. In HK, il tasso di proprietà complessivo dello smartphone è rapidamente aumentato di recente al 93%: il 73% tra le persone di età ≥65 anni contro il 99% tra quelli di età compresa tra 45 e 64 anni21. Il tasso di partecipazione ai social media è stato dell'83% tra le fasce di età e il 78% tra quelli di età ≥45 anni22. Il sistema di valutazione della preparazione intestinale dell'IA richiede solo ai pazienti di scattare e caricare fotografie del loro effluente rettale, con i risultati della valutazione forniti immediatamente sulla stessa pagina, rendendo più semplice l'uso rispetto ai social media. Ciò indica la fattibilità dell'utilizzo di un sistema di valutazione della preparazione intestinale dell'intestino AI, anche nella popolazione anziana. I caregiver possono aiutare le persone più anziane a bassa alfabetizzazione digitale con valutazioni di intelligenza artificiale. Per coloro che vivono da soli, hanno una mobilità limitata o hanno condizioni mediche avanzate, la solita pratica è ammetterli per la colonscopia ospedaliera. Ciò significa che gli infermieri di rione possono eseguire valutazioni di intelligenza artificiale.

Sebbene due studi abbiano riportato l'efficacia dell'IA nel miglioramento della qualità della preparazione intestinale, ci sono diverse lacune importanti nella ricerca esistente. In primo luogo, uno studio aveva una dimensione del campione relativamente piccola di circa 500 pazienti20 ed entrambi gli studi sono stati condotti in un singolo paese, limitando la generalizzabilità dei loro risultati. In secondo luogo, l'ADR di base nel gruppo SP in entrambi gli studi non ha soddisfatto il benchmark di qualità internazionale del 25%23,24. In uno studio, l'adeguatezza della preparazione intestinale di base nel gruppo SP era solo del 65,6%e il punteggio BBPS medio era di 5,97, entrambi al di sotto dello standard raccomandato 23,25. In terzo luogo, lo stesso studio ha consentito una dose correttiva da 1 L sopra il regime PEG di 3 L divisi se l'effluente rettale è stato considerato IBP dalla valutazione del paziente o dell'IA. Di conseguenza, più pazienti nel gruppo AI hanno consumato un totale di 4 L PEG rispetto a quelli del gruppo SP20. Non è sicuro che se l'aumento del tasso di adeguatezza della preparazione intestinale nel gruppo AI era dovuto ad un aumento del dosaggio PEG o di un uso dell'IA. In quarto luogo, sebbene entrambi gli studi abbiano riferito che l'IA potrebbe migliorare l'adeguatezza della preparazione intestinale, non hanno dimostrato la sua efficacia nel migliorare il rilevamento dell'adenoma durante la colonscopia. Infine, la maggior parte dei pazienti reclutati in questi due studi non aveva fattori ad alto rischio per l'IBP in quanto erano generalmente giovani, sani, liberi da condizioni mediche avanzate e avevano subito colonscopie ambulatoriali elettive19,20.

Sebbene esistano diversi regimi di preparazione intestinale, PEG ad alto volume è il più comunemente usato, in particolare per la popolazione anziana, a causa della sua alta sicurezza ed efficacia nel raggiungere un'adeguata qualità di preparazione intestinale16,26,27. La popolazione anziana ha anche un rischio maggiore di sviluppare IBP18. Uno dei motivi è che tendono a non amare e tollerare i regimi PEG ad alto volume con sapore spiacevole9,27. Pertanto, c'è una chiara necessità di migliorare l'accettazione e la tollerabilità dei regimi PEG ad alto volume nella popolazione anziana.

Per quanto ne sappiamo, nessuno studio ha esplorato la fattibilità e l'efficacia della valutazione della preparazione dell'intestino AI nel ridurre il consumo di PEG ad alto volume mantenendo l'adeguatezza della preparazione intestinale tra le popolazioni più anziane che sono a maggior rischio di IBP18 e richiedono PEG ad alto volume standard per motivi di sicurezza16.26,27. Inoltre, non è stata ancora studiata l'efficacia in termini di costi della valutazione della preparazione intestinale dell'IA prima della colonscopia. Pertanto, abbiamo mirato a condurre uno studio controllato randomizzato su larga scala, internazionale (RCT) per valutare il regime clinico e il costo-efficacia di un sistema di valutazione dell'intestino AI nel ridurre il volume di consumo del regime di PEG ad alto volume standard tra la popolazione più anziana, senza compromettere l'adeguatezza della preparazione intestinale e altre matrici di qualità della colonscopia.