糖尿病性網膜症の検出のための自動化されたデバイスの性能を評価するための多施設研究

2017 年 1 月から 2017 年 7 月まで、900 人の参加者が、米国内の 10 か所のプライマリ ケア診療施設で、この観察研究に前向きに登録されました。 この研究は各サイトの施設審査委員会によって承認され、すべての参加者は書面によるインフォームドコンセントを提供しました。 IDx LLC によって資金提供されたこの研究は、エンドポイント、統計テスト、および研究デザインに関する米国食品医薬品局 (FDA) からの情報を基に、著者によって設計されました。 契約研究機関 (CRO) である Emmes Corp は、すべてのサイトのデータ管理と独立した監視および監査サービスを含む全体的なプロジェクト管理を提供しました。 Algorithm Integrity Provider (AIP) である CCR, Inc. は、AI システムをロックし、中間および最終結果と画像をエスクローに保持し、治験依頼者によるこれらへのアクセスを研究開始前から最終データロック。 このように治験依頼者は AI システムへのアクセスを禁止されたため、AIP は調査中および完了期間中、必要なすべてのメンテナンスおよびサービス活動を実施しました。

対象集団は、糖尿病と診断され、以前にDRと診断されたことのない22歳以上の無症候性の人々でした。 糖尿病の診断は、世界保健機関 (WHO) または米国糖尿病協会 (ADA) によって確立された基準を満たすものとして定義されました。ヘモグロビンA1c (HbA1c) ≥ 6.5% 繰り返し評価に基づく; -空腹時血漿グルコース（FPG）≥126 mg / dL（7.0 mmol / L）の繰り返し評価に基づく;水に溶解した経口75gの無水グルコース用量に相当するものを使用して、2時間血漿グルコース（2時間PG）≧200mg/dL（11.1mmol/L）の経口グルコース負荷試験（OGTT）;またはランダムな血漿グルコース（RPG）が200 mg / dL（11.1 mmol / L）以上の高血糖または高血糖クリーゼの症状。

感度の評価に十分な数のmtmDR参加者を登録するのを助けるために、事前に指定されたプロトコルに示されているように、段階的な濃縮戦略を研究の途中で利用して、十分な数のmtmDR参加者を募集しました。 濃縮戦略では、HbA1c レベルが上昇している (>9.0%) か、空腹時血漿グルコースが上昇しているリスクの高い参加者を探しました。このエンリッチメントは、AI システムの出力と ETDRS 疾患レベルに常にマスクされたまま、統計学者によって個別にアクティブ化されました。 非/軽度集団における意図しないスペクトル バイアスを説明するために、この研究では、この濃縮戦略から生じる潜在的なスペクトル バイアスをコプライマリとして補正するための特異性結果パラメータを事前に定義しました。

研究のすべてのプライマリ ケア サイトは、AI システム プロトコルを実行する 1 人以上の社内オペレーター研修生を特定しました。 スポンサーがサイトに機器を設置した後、参加者を募集する前に、AI システム オペレーターの研修生は、以前に眼のイメージングを行っていないことを証明する必要がありました。 また、各サイトでの研究募集の開始前に、AI システム オペレーターの研修生は、1 回の標準化された 4 時間のトレーニング プログラムを受けました。 彼らは、画像を取得する方法、AI システムが不十分な品質の出力を出した場合に画像の品質を改善する方法、および分析用の画像を A​​I システムに入れる方法を訓練されました。 調査期間中、AI システムのオペレーターに追加のトレーニングは提供されませんでした。 独立して、FPRC 認定の専門家の写真家は、CRO によって各サイトに近い地理的な場所で識別され、参加者が画像化される前に、文書化された 4W-D FPRC 認定が必要でした。 CRO は、登録開始前に各サイトがすべての優れた臨床実践要件を満たしていることを確認するために、各サイトでサイト開始訪問を個別に完了しました。

研究プロトコル。 すべての参加者は、2 つの異なるカメラを使用して、AI システム プロトコルと FPRC イメージング プロトコルの両方に参加するための書面によるインフォームド コンセントを与えました。

AI システム プロトコルは、次の手順で構成されています。

1. オペレーターは、片目あたり 1 つのディスクと 1 つの中心窩中心の 45° 画像を使用する標準化された画像処理プロトコルに従って、無散瞳網膜カメラ (NW400、Topcon Medical Systems、ニュージャージー州オークランド) で画像を撮影します。
2. オペレーターは、自動化された画質とプロトコル順守評価のために画像を A​​I システムに送信します。
3. AI システムが不十分な品質を出力した場合、十分な品質が出力されるか、3 回の試行が行われるまで、手順 1 ～ 2 が繰り返されます。 AI システムが依然として画像の品質が不十分であることを示している場合、参加者の瞳孔は、トロピカミド 1.0% 点眼薬 (各サイトでスポンサーによって提供されます) で、瞳孔径が各眼で少なくとも 5mm になるまで、または 30 分が経過するまで拡張されます。 、およびステップ 1 ～ 2 は、十分な品質が出力されるか、3 回の試行が行われるまで繰り返されます。 AI システムがまだ不十分な品質の画像を出力する場合、不十分な品質の AI システム出力は、安全なデータ転送を介して CRO に自動的に提供されます。
4. AI システムが十分な品質を示した場合は常に、AI システムの疾患レベルの出力 (検出された mtmDR または検出されなかった mtmDR) が安全なデータ転送を介して CRO に自動的に提供されます。このプロトコルが検出された mtmDR、検出されなかった mtmDR、または不十分な品質であった後に CRO に提供された AI システムの最終出力

次に、FPRC イメージング プロトコルが実施され、次の手順で構成され、すべて FPRC 認定の写真家によって実行されました。

1. 参加者がまだ拡張されていない場合は、トロピカミド 1.0% の拡張点眼薬が投与されます。
2. デジタル広視野立体眼底撮影は、FPRC 4W-D ステレオ プロトコルに従って、広視野撮影が可能なカメラ (Maestro、Topcon Medical Systems、ニュージャージー州オークランド) を使用して、FPRC 認定写真家によって行われます。
3. メディアの不透明度評価のための前眼部撮影は、年齢関連眼疾患研究に従って、FPRC 認定の写真家によって行われます。
4. 黄斑の OCT は、FPRC OCT プロトコルに従って、少なくとも 121 の B スキャンを含むキューブ スキャンを生成できる標準 OCT システム (Maestro、Topcon Medical Systems、ニュージャージー州オークランド) を使用して、FPRC 認定の写真家によって実行されます。

FPRC 認定の写真家は、常に AI システムの出力に対してマスクされていました。

参考基準。 FPRC グレーディング プロトコルは、眼底写真の ETDRS 重大度スケール (SS) レベルの決定と、標準化された OCT グレーディングで構成されていました。多数決パラダイムを使用します。 黄斑OCT画像は、DRCRグレーディングパラダイムに従って、FPRCの経験豊富な読者によって中心に関与するDMEの存在について評価されました。 各参加者について、ETDRS レベルは mtmDR+ (ETDRS レベル 35 以上および/または DME が存在する)、または mtmDR- (ETDRS レベル 10-20 および DME が存在しない) にマッピングされ、最悪の 2 つの目が出力に対応します。参加者レベルの AI システム.16 視力を脅かす DR と呼ばれる、即時のフォローアップが必要なケースの感度を測定するために、vtDR + を ETDRS レベル 53 以上、および/または DME 存​​在として定義しました。ETDRS および DME レベルから二値 mtmDR- および mtmDR へのマッピングについては、補足表 2 を参照してください+およびvtDR+。 DME は、立体視眼底写真の網膜肥厚と OCT の網膜肥厚の両方で識別できるため、両方を個別に分析しました。 立体視眼底ベースの臨床的に重要な DME (CSDME) は、中心窩中心から < 600 μm の網膜肥厚または隣接する硬性滲出液、または網膜肥厚のゾーン > 1 ディスク領域のいずれかが存在する場合に識別され、その一部はFPRC によると、任意の眼の中心窩。 OCT ベースの中心関与 DME は、参加者が FPRC に従って 300 μm を超える中心サブフィールド (中心窩を中心とする 1.0 mm の円) の厚さを持っている場合に特定されました.20 したがって、mtmDR の定義をさらに指定します。関連する：

眼底 mtmDR+ は次のように定義されます。

• -ETDRSレベル≥35（眼底写真から決定）および/または
• CSDME（眼底写真より判定）

マルチモーダル mtmDR+ は次のように定義されます。

• -ETDRSレベル≥35（眼底写真から決定）、および/または
• CSDME (眼底写真から決定) および/または
• センター関与 DME (OCT から決定)。

vtDR + についても同様です。 FPRC リーダーは常に AI システムの出力に対してマスクされ、OCT 画像を評価する際には眼底写真の読み取りに対してマスクされ、眼底写真を評価する際には OCT の読み取りに対してマスクされました。