AIDPRO-CRC トライアル (AIDPRO-CRC)

詳細な説明:

AIDPRO-CRC 試験は、医師主導の全国規模の多施設ランダム化比較試験です。 この試験は、大腸がん手術を受ける患者を個別にリスク層別化し、周術期治療を最適化するAI拡張ソリューション「AIDPROマニュアルCRC」の臨床効果を調査することを目的としている。 このプロトコルは SPIRIT ステートメントの推奨事項に準拠しています。

AIDPRO-CRC 試験は、AIDPRO 手動 CRC アルゴリズムの安全性と有効性を評価するために設計された、市販前の重要な段階の確認臨床調査です。 この研究は極めて重要な臨床研究であり、CE マーキングの規制当局への提出を裏付けるために必要な強力な証拠を生成するために重要です。 この調査には介入的アプローチが含まれており、参加者は研究の一環として特定の手順や治療を受けることになります。 この設計は、実際の臨床現場で AIDPRO 手動 CRC 装置の性能を厳密に評価するために特別に選択されており、その安全性と有効性を実証するために必要なデータを提供します。 この試験の結果は CE マーキングの申請に使用され、AIDPRO 手動 CRC の将来の市場投入が可能になります。

臨床的にCRCが疑われる、または組織病理学的にCRCが確認された結腸直腸MDTに紹介されたすべての患者は、研究に参加するための適格性評価を受けることになる。 CRCの臨床的および/または病理学的証拠が確認され、根治的CRC手術が予定されている患者のみが研究に参加する資格があるとみなされる。 すべての患者は、地域、国内、国際的なガイドラインおよび資格のある結腸直腸外科医による推奨に従って治療されます。 新たに大腸がんと診断され、治癒目的の手術を計画されている適格な患者は、パフォーマンスの最適化を目的とした周術期治療のために、AI拡張リスク層別モデル（介入群）または外科的評価ベースのリスク層別モデル（対照群）のいずれかにランダムに曝露される。計画された手術までの準備を整え、術後の合併症を軽減するよう努めます。 1:1 に割り当てられるランダム化は、個々の患者ベースおよび施設レベルごとに行われます。

個々の患者のリスク予測方法を知ることができるのは、ランダム化ソフトウェアへのデータの初期入力を行ってランダム化プロセスを実行する個々の結腸直腸外科医だけです。

周術期の最適化段階を通じて、患者は常にリスク予測の手法を知らされていないことを強調することが重要です。 したがって、無作為化を行う外科医は患者の評価と治療にも関与しており、その評価には潜在的に偏りがある可能性があります。 周術期治療に関与する他のすべての評価者は、治験に参加するすべての患者に対する公平かつ公平な治療を確保するために、可能な限り盲検化されるよう努めます。 独立したデータ管理者がブラインド形式でデータを提供します。 研究者に対する盲検解除は、すべての分析が完了し、主任研究者が一次出版物用に 2 つのバージョンの要約を作成した後にのみ行われます。1 つは結果が介入 (AI 拡張リスク予測) グループに有利なものであり、もう 1 つは結果が介入グループに有利なものです。介入間の差異が特定された場合、彼らは対照群を支持します（専門家に基づくリスク予測）。

研究の流れと介入:

AIDPRO-CRC 試験では、選択的治癒療法を受けている患者の周術期治療軌道の種類を決定するための意思決定支援ツールとして、「AIDPRO マニュアル CRC」と呼ばれる AI 拡張リスク推定ソフトウェア デバイスを使用することと、従来の外科医ベースのリスク階層化を使用することの影響を調査します。新たに診断された結腸直腸がん（CRC）に対しては、意図的に手術を行う必要があります。 この説明では、治験に関わる介入、治療プロトコル、フォローアップ手順の性質について説明します。

学習の流れ：

臨床的にCRCが疑われる、または組織病理学的にCRCが確認されたとして参加センターのいずれかに紹介されたすべての新規患者は、関連する地域および国のガイドラインで定義されている診断評価および評価を含む地域の標準治療に従うことになります。 これはすべて「スクリーニング段階」で行われます。 この段階ではAIDPRO-CRC試験のため、患者に対する新たな評価や評価は導入されず、スクリーニング時に使用されるすべての関連情報は各センターの標準ワークフローの一部として収集される。 患者がスクリーニング段階で費やす時間は AIDPRO-CRC 試験の影響を受けず、関連するデンマークの法律で定義されているこの段階での現在の待ち時間を遵守するのは各参加センターの責任です。

スクリーニング段階の MDT カンファレンスでは、患者が直ちに治癒を目的とした手術を予定しているか、または関連する臨床ガイドラインおよび評価に従って、その後の治癒を目的とした手術の可能性を伴う術前補助療法の資格があるかどうかが決定されます。 患者に術前補助療法が予定されている場合は、術前最適化を行う前にこの治療を実施する必要があります。

AIDPRO 手動 CRC デバイスと、患者を介入群と制御群に割り当てるためのランダム化モジュールは、「MDTplus」と呼ばれる専用アプリケーション内でホストされます。 このアプリケーションは、Sjaelland 地域の Koncern Digitalisering と協力して設計されており、地域を越えた試験設定における患者関連の健康データに関する関連法規および規則に準拠することになっています。 MDTplus アプリケーションは、CRC の治療に関連する患者関連の健康情報を表示するプラットフォームとして設計されています。 AIDPRO-CRC 試験での MDTplus アプリケーションの使用は、ランダム化シーケンスを実行するためのプラットフォームと試験で使用される AIDPRO 手動 CRC デバイスの提供に限定されます。

CRCが確認された患者について学際的チーム（MDT）カンファレンスで議論され、今後治癒を目的とした手術が計画されている患者、または関連する術前補助療法後に治癒を目的とした手術の可能性がある患者は、適格性評価を受けることになる。 患者がインフォームドコンセントを与え、研究に登録する資格がある場合、研究者は MDTplus アプリケーション内でランダム化プロセスを実行できます。 研究の介入群と対照群全体で臨床専門家向けの手順を標準化するために、ランダム化手順が実行される前に、リスク推定を行うために AIDPRO 手動 CRC 装置に必要な同じデータがすべての患者の MDTplus アプリケーションに入力されます。場所。 このデータは、スクリーニング段階のいつでも、患者が研究に登録される前にアプリケーションに入力できますが、ランダム化シーケンスは、患者がすべての対象基準を満たし、研究参加についてインフォームドコンセントを与えた場合にのみ実行できます。 患者が研究に登録されていない場合、MDTplus アプリケーションのデータは 90 日以内に自動的に削除されます (スクリーニングログに使用される年齢と性別のデータを除く)。 このアプローチでは、ランダム化プロセスが行われる前にデータを均一に入力することで、ランダム化がアプリケーションによって制御され、患者レベルで実行されることが保証されます。

AIDPRO 手動 CRC デバイスが、研究に登録され、インフォームド・コンセントを提供した患者のリスク推定のみを行うようにするには、固有の患者同意 ID コードをソフトウェア プラットフォームの「患者 Samtykke ID」セクションに入力する必要があります。 この固有のコードは各インフォームドコンセントフォームに同封されており、研究全体を通して同じコードは 2 つとありません。 このコードを入力すると、登録する医師は、患者がインフォームド・コンセントを提供し、対象基準を満たしていることを確認します。 患者 ID コードはランダム化シーケンスにも使用され、MDTplus アプリケーションのバックエンドに組み込まれている前述のランダム化シーケンスに従って各患者がランダム化されることが保証されます。 ただし、患者 ID コードからはどのトレイル介入アームを参照することはできません。

ある患者グループについて、アプリケーションは推奨される 1 年死亡リスクと、対応するリスク グループ A、低リスク (1 年死亡リスク 1% 未満)、B、中リスク (1 年間死亡リスク 1 ～ 5%) を提供します。 - 年死亡率）、C、高リスク（1 年死亡率のリスク 5 ～ 15%）、または D、非常に高リスク（1 年死亡率のリスク > 15%）グループ（AI 拡張モデルに基づく） - を構成する介入部門（拡張された意思決定プロセス）。 補完的な患者グループの場合、ソフトウェアは外科専門家にリスク グループ (A、B、C、または D) を提供するよう促すだけであり、これが対照群を構成します。 割り当てられたリスクグループは、患者が介入（AI 拡張モデルに基づくリスク層別）または対照群（専門家ベースのリスク層別）に属しているかどうかに関係なく、各患者に提供される個別の治療軌道を明示的に決定します。 この研究デザインは、患者が介入群にあるか対照群にあるかに関係なく、研究に登録されたすべての患者に同じ周術期治療が提供されることを意味します。唯一の違いは、個々の患者にどの治療層を割り当てるかを決定するかどうかです。 AI で拡張されたリスク予測モデルまたは外科専門家によって作成されます。 治験に登録されていないが、各外科部門が提供する治療を受ける資格のある患者でも、周術期治療介入は各参加施設の標準的な臨床実践の一部であり、参加施設に登録されているため、周術期治療介入から恩恵を受ける可能性はあります。 AIDPRO-CRC 試験は、各参加施設で治療を受けるための基準ではありません。

ランダム化設計により、さまざまな試験群への患者の割り当てが偏りなく行われ、組み入れ時に患者が盲検化され、施設間および施設内の潜在的な変動のバランスが保たれます。 このアプローチは、学習の効果による潜在的な変動をさらに標準化し、バランスをとります（すべての結腸直腸外科医は、同じ教師あり学習パラダイムから学習します）。

無作為化プロセスとリスク階層化手順の後、患者は術前段階で A、B、C、D と名付けられた 4 つの定義された軌道のうちの 1 つに従うことになります。これらはすべて、各参加施設で新たに大腸がんと診断された患者に提供される標準治療の一部です。

ネオアジュバント治療が予定されている患者の研究フロー 患者がネオアジュバント治療を予定されている場合、関連する治療計画に含まれる周術期の最適化の前に、国のガイドラインおよび MDT 会議の決定に従って関連する治療を完了する必要があります。 AI によって強化された決定 (介入部門) または外科の専門家 (制御部門) が割り当てたタスクを開始できます。 関連する周術期治療は、患者がどの治療計画に割り当てられるかに応じて、手術可能日の 2 週間または 4 週間前に開始するようにスケジュールする必要があります。 ネオアジュバント治療を受けた患者が反応評価時に治癒目的の手術の適応を失った場合、その患者はprとして研究から除外される。 除外基準。

この研究デザインは、最初の MDT カンファレンスの直後にネオアジュバント治療が行われる前に、患者が関連する治療軌道に層別化され、周術期の最適化が行われる前にネオアジュバント治療を完了する必要があることを示唆しています。

介入: AI 拡張対外科医ベースのリスク層別化:

AIDPRO-CRC 試験では、唯一の介入は、周術期の治療計画を決定するために使用されるリスク層別化 (AI 拡張対外科医ベース) の方法です。 特定の周術期ケアバンドルを含む治療の他のすべての側面は、確立された国のガイドラインに従い、すべての治験施設および介入群にわたって一貫しており、付録 1 に記載されています。 この試験の目的は、外科専門家による従来の臨床評価と比較して、AI によって拡張されたリスク階層化が術後合併症を軽減し、転帰を改善できるかどうかを評価することです。 この裁判には 2 つの部門があります。

• AI 拡張リスク層別化 (介入部門)

  • 説明: AIDPRO 手動 CRC と呼ばれる最先端の人工知能 (AI) モデルは、各患者の 1 年死亡リスクを推定するための意思決定支援ツールとして使用されます。
  • 目的: AI モデルは、さまざまな患者データ ポイントを使用してリスクを予測し、それに応じて周術期治療バンドルを調整します。
  • 期待される結果: この試験では、AI を活用することでリスク階層化の精度を高め、術後の合併症を軽減し、患者の転帰を改善することを目指しています。

• 外科医ベースのリスク層別化 (コントロールアーム)

  • 説明: 経験豊富な外科専門家が、臨床判断と既存のガイドラインに基づいてリスク層別化を実行します。
  • 目的: 従来の臨床評価は、患者を適切なリスク グループに分類し、周術期治療群を割り当てるために使用されます。
  • 期待される結果: このアームは、標準的な臨床実践に対する AI モデルの有効性を評価するためのコントロールとして機能します。

AI 拡張リスク階層化アルゴリズム:

AIDPRO マニュアル CRC は、結腸直腸がんの治癒目的の待機手術を受ける患者の周術期ケア計画を管理する結腸直腸外科医の臨床意思決定をサポートするために設計された社内医療機器 (クラス IIa) です。 AIDPRO マニュアル CRC の記述は、SPIRIT-AI 拡張ガイドラインに準拠しています。

AIDPRO手動CRC装置は、対象となる患者グループの特定のニーズを満たすことができないため、専門の結腸直腸外科医、または学際的なチームカンファレンスおよびその後のAIDPRO-CRC試験参加結腸直腸センターでの外科診察中に研修中の結腸直腸外科医が使用するために開発されました。 、または、市販されている同等の CE マーク付きデバイスでは、適切なパフォーマンス レベルを満たすことができません。 AIDPRO 手動 CRC デバイスの CE マークを取得することが目的です。

AIDPRO マニュアル CRC は、Center for Surgical Sciences (CSS) によって開発および製造された臨床意思決定支援用に設計された予測モデルのバージョン 1.0.0 "v1" であり、AID-SURG で使用される "AIS-1" モデルからの学習に基づいて構築されています。パイロットの研究。

このツールの中核は、デンマークの全国コホートでトレーニングされた予測モデルです。 このデバイスは危険因子を入力として受け取り、手術後 1 年以内に死亡するリスクの推定値と、予測されたリスクに基づいたリスク階層 (A、B、C、または D) の提案を出力します。 学際的なチームに所属する結腸直腸外科医、または術前臨床フォローアップを行っている結腸直腸外科医は、証拠に基づいた周術期の治療方針を選択するための意思決定支援として、ツールが提案するリスク階層を使用できます。

この装置は、参加している結腸直腸センターで結腸直腸がんの選択的治癒目的手術を受ける成人患者（18歳以上）に対する多分野のチームカンファレンスおよびその後の外科診察および身体検査において、結腸直腸外科医に臨床的意思決定のサポートを提供することのみを目的としています。 AIDPRO-CRC 試験。 この装置は、専門の結腸直腸外科医 (医学博士/「医学博士」) または参加センターで研修中の結腸直腸外科医によって使用されるように開発されています。 外科医はデンマーク語と英語に堪能であるか母国語である必要があります。 この装置は、手術を行うべきかどうかの決定、治癒を目的としない手術、非待機的外科手術、または結腸直腸がん以外の腫瘍学的診断を受けたすべての小児または成人の外科的治療に使用することを目的としたものではありません。 この装置は急性期または救急医療現場での使用を目的としていません。 現時点では、このデバイスは AIDPRO-CRC 試験に参加している結腸直腸センター以外で使用することは意図されていません。

アルゴリズムの開発と共変量の選択 モデルの構築とトレーニングに使用されるデータセットは、デンマーク結腸直腸癌グループ (DCCG) データベース (DCCG.dk) からのデータ ソースで構成されています。 デンマーク国内で新たに大腸がんと診断されたすべての患者、デンマーク国立患者登録 (DNPR)、デンマーク研究結果登録データベース (RLRR)、および医薬品統計データベース (MED)。 これらのデータ ソースはすべて、Observational Health Data Science and Informatics (OHDSI) コミュニティのオープンソース ツールを利用して、Observational Medicine Outcomes Network Common Data Model (OMOP-CDM) に変換され、統合されました。 データは、手術日と 1 年間の危険期間を設定した最初の指標日で収集されました。

データ品質に関しては、OMOP-CDM により、性別や年齢などの必須フィールドが確実に入力されるようになりました。 デンマーク結腸直腸癌グループ (DCCG) データでは、相互に排他的な共変量が欠損値から分離されました。 他の情報源では、電子医療記録 (EHR) データの性質上、不在記録と紛失記録を区別することが困難でした。 カテゴリ変数はワンホット エンコードされ、欠損値と負の値をゼロとして解釈しますが、欠損している連続値は NA として扱われて除外されました。

調和された OMOP データベース内の約 15,000 の異なる変数が、データ駆動型アプローチと臨床専門家ベースのアプローチの両方を使用して対処されました。 問題ベースの特徴選択の 6 つの異なるモダリティを利用した教師付き特徴選択プロセスを使用して、最初の 15,000 の変数が約 100 の臨床変数に絞り込まれ、AIDPRO アルゴリズムの基礎として選択されました。 外科医による手動入力の可用性の基準に基づいて、この変数の選択はさらに 40 個の変数に絞り込まれました。 次に、データ駆動型アプローチと臨床専門家ベースのアプローチの両方を使用して、リスク評価のための AIDPRO アルゴリズムで使用する 12 個の変数 (患者 ID 番号、CPR を除く) が特定されました。

モデルのパフォーマンスは、受信者動作特性曲線下面積 (AUROC) と適合率-再現率曲線下面積 (AUPRC) を使用して評価されました。 キャリブレーションは、キャリブレーション切片、傾き、および受信機動作特性曲線、適合率 - リコール曲線、およびキャリブレーション プロットの視覚的表現による大規模キャリブレーションを使用して評価されました。 このアプローチにより、データの取得と選択のための体系的な手順、低品質のデータの堅牢な処理、洗練された共変量選択ツールによる効果的な回帰分析が保証されました。

外科医は、MDTplus アプリケーションによって提供される安全な接続を介して、AIDPRO 手動 CRC デバイスにアクセスします。 メーカーは、スポンサーおよび研究代表者 (PI) と協力して、研究全体を通じてアクセス ログを維持し、許可された資格のある担当者のみがアルゴリズムにアクセスできるようにします。 何らかの理由で研究が終了した場合、すべての研究者はソフトウェアへのアクセスをリモートで無効化されます。

外科医は、必要な入力データを手動で AIDPRO 手動 CRC デバイスに入力します。 AIDPRO 手動 CRC 装置の実行に必要な共変量は、患者の医療記録から慎重に取得するか、臨床的に評価する必要があります。 実際の患者データとモデルのトレーニングとテストに使用されたデータとの間の最も近い一致を保証するために、モデルで使用される各変数の情報が以下の説明に従って取得および入力されることが重要です。

AIDPRO 手動 CRC デバイスの出力:

予測の出力は、入力された共変量を考慮して、選択的治癒目的の手術後 1 年以内の 1 人の患者の死亡リスクの推定値として解釈される必要があります。 推定 1 年死亡リスクに基づいて、対応するリスク層が提案されます (A (<1%)、B (1 ～ 5%)、C (5 ～ 15%)、または D (>15%))。 出力は、患者に提供される周術期ケアの種類を選択するための意思決定のサポートとしてのみ考慮されるべきですが、最終的には患者を治療する医師に依存します。 個々のリスクの推定は歴史的な全国コホートを説明するモデルに基づいていること、いくつかのリスク因子と共変量関係がモデルに含まれていない可能性があること、およびリスクまたはリスク推定に対する共変量の寄与が考慮されることに注意する必要があります。因果関係として解釈したり、因果関係の推論に使用したりしないでください。 個々の結腸直腸外科医が、AIDPRO 手動 CRC 装置が患者のリスク予測の外科医の評価と一致していないと判断した場合、外科医には常に AI によって強化された提案された決定を「覆し」、それによって患者を別の治療に導く選択肢があります。リスク層。 これは MDTplus アプリケーション、患者の EHR に記録され、その後患者の eCRF に記録される必要があります。

AIDPRO 手動 CRC 装置が患者を介入アームに割り当てる 4 つの可能な臨床軌跡 (層 A ～ D) のそれぞれには、術前、術中、および術後の多数の臨床介入が含まれます。

患者の危険因子の評価に豊富な経験を持つ有資格の結腸直腸外科医のみが、試験で AIDPRO 手動 CRC アルゴリズムを使用します。 AIDPRO-CRC 試験で AIDPRO 手動 CRC 装置を使用する外科医は、ツールに慣れ、メーカーの指示に従って使用するために、書面によるトレーニング資料と、シミュレーション環境で設定された構造化された教師付きトレーニングの両方を受け取ります。 使用説明書を説明する詳細な説明は、AIDPRO 手動 CRC デバイスの使用説明書に関する技術文書に記載されています。

専門家ベースのリスク階層化:

専門家ベースのリスク層別化部門（対照部門）では、経験豊富な外科専門家が臨床判断を活用し、確立されたガイドラインに従って結腸直腸がん手術を受ける患者のリスクレベルを評価および分類します。

外科医が MDTplus プラットフォームで必要な変数を提供し、患者のランダム化に成功すると、外科医は、予想される 1 年間の感染リスクに基づいて、患者を 4 つのリスク層別 A ～ D のいずれかに分類し、その後の治療軌跡を示すよう求められます。死亡率 (A (<1%)、B (1-5%)、C (5-15%) または D (>15%))。 外科医は患者をカテゴリーに分類するだけであり、1 年後の死亡率の予想リスクをパーセントで正確に推測すべきではありません。 MDTplus アプリケーションでは患者の EHR、eCRF ではリスク階層化を提供した外科医が登録されます。

外科医は、病歴、身体検査所見、診断検査結果、患者の臨床症状に関連する併存疾患を含む、臨床症状と専門家に基づくさまざまな患者要因の分析および評価に基づいてリスク層別化を実行する必要があります。以前の健康記録と MDT カンファレンスで行われた意見を説明します。 外科医ベースのリスク推定は、AIDPRO アルゴリズムが介入群のリスク層別化に利用できる共変量に限定されるべきではなく、結腸直腸専門家に基づく患者の平均的な評価を反映する必要があります。 1 年推定死亡リスク。

外科医が対照群の患者にリスク層別を提供した後、患者は介入群によって同様のリスク層別カテゴリーに分類された患者と同じ周術期治療を受けることになります。

周術期治療バンドル 研究の介入群 (AI 拡張モデルに基づくリスク層別) の患者または研究の対照群 (専門家ベースのリスク層別) の患者が割り当てられる周術期治療バンドルは、一意ではありません。書斎へ。 臨床介入は証拠に基づいており、結腸直腸手術におけるデンマークおよび国際ガイドラインに準拠しています。 介入は、個別および集合的に、周術期のリスクに対抗して術後の転帰を改善することを目的としています。 臨床軌跡間の介入の正確な分布は、各軌跡における患者のリスク プロファイルに基づいています。 患者が割り当てられると、各参加センターの調整看護師によって周術期コースが計画されます。

フォローアップ期間:

• 期間: 各患者は術後少なくとも 1 年間モニタリングされます。
• 活動: フォローアップには、術後の結腸直腸病棟滞在中の定期的な臨床評価、術後合併症のモニタリング、死亡率、罹患率、生活の質などの転帰に関するデータ収集が含まれます。
• 目的: 周術期治療戦略の長期的な効果を評価し、AI 拡張グループと外科医ベースのリスク階層化グループの間で結果を比較すること。