IBD患者および対照におけるIBD胃腸粘膜透過性のAI強化広視野内視鏡蛍光マッピング - パイロット研究
AI-Enhanced Wide-Field Endoscopic Fluorescence Mapping of Gastrointestinal Mucosal Permeability in IBD - A Pilot Study in IBD Patients and Controls
調査の概要
詳細な説明
この多施設パイロット研究では、炎症性腸疾患(IBD)における結腸粘膜透過性の評価のための、研究用AI支援広視野蛍光内視鏡システムの実現可能性、安全性、および臨床的関連性を評価します。 この研究では、カナダの3つのアカデミックセンターで70人の成人を登録します。その内訳は、臨床的に適応のある大腸内視鏡検査を受ける潰瘍性大腸炎またはCrohn病(大腸に病変を有する)の患者60人、および日常的な大腸がんスクリーニングまたはサーベイランスを受けるIBD非罹患コントロール10人です。
腸管バリア機能障害はIBDの重要な特徴ですが、現在の透過性試験では、大腸内視鏡検査中に直接的で、部位特異的かつリアルタイムな情報が得られません。
本研究では、標準的な大腸内視鏡検査に、スコープ抜去時の静注フルオレセインと蛍光イメージング、スコープ位置追跡、およびAI支援動画解析を追加します。
研究用システムは、結腸粘膜に沿った蛍光漏出パターンに基づいて、部位別の透過性測定値を生成するよう設計されています。
第一の目的は、このイメージング手法が安全かつ実現可能に日常の大腸内視鏡検査に統合でき、解釈可能な透過性データを生成するかどうかを判断することです。
第二の目的は、蛍光由来の透過性測定値が、部位別の内視鏡的疾患活動性、対応する組織病理学、およびMcMaster施設でのex vivo Ussingチャンバー透過性測定値と相関するかどうかを評価することです。
非IBDコントロールは、非炎症粘膜の参照蛍光および透過性データを提供するために含まれています。
これは非盲検の観察研究であり、すべての参加者は標準ケアに加えて同じ研究用手順を受けます。
本研究は、IBDにおける粘膜バリア機能障害を評価するツールとしての蛍光ベース透過性マッピングの将来の試験を支援するための予備データを生成することを意図しています。
研究の種類
入学 (推定)
連絡先と場所
研究連絡先
- 名前:Liam Rondeau, PhD
- 電話番号:22060 905-521-2100
- メール:rondeaul@mcmaster.ca
研究連絡先のバックアップ
- 名前:Melanie AM Wolfe, MLA-T,CCRP
- 電話番号:22060 905-521-2100
- メール:wolfe@hhsc.ca
参加基準
適格基準
就学可能な年齢
- 大人
- 高齢者
健康ボランティアの受け入れ
サンプリング方法
調査対象母集団
説明
選択基準:
- 18歳以上の成人
- 文書によるインフォームドコンセントを提供できる
- 潰瘍性大腸炎、または結腸を含むクローン病が確定している、あるいは大腸内視鏡検査(スクリーニング/サーベイランス)を受ける非IBD対照
- 臨床的に適応のある大腸内視鏡検査を受ける
- 研究手順に従う能力
除外基準:
- フルオレセインに対するアレルギー
- 大腸がん
- 大腸内視鏡検査で発見された進行性ポリープまたは悪性病変
- 重大な心・肺疾患
- 腎不全
- 活動性感染症または敗血症
- 重症IBDのフレア
- NSAIDsや抗生物質など腸管透過性に影響を与える可能性のある薬剤の使用
- 腸管前処置の忍容性がない、または安全にプロトコルを完了できない
- 妊娠中または授乳中
- インフォームドコンセントの提供や研究手順の遵守ができない、またはしたくない
研究計画
研究はどのように設計されていますか?
デザインの詳細
コホートと介入
グループ/コホート |
介入・治療 |
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IBD
診断確定された炎症性腸疾患(潰瘍性大腸炎またはクローン病で結腸が関与するもの)を有し、医学的理由で大腸内視鏡検査を受ける成人患者を対象に参加を募集します。
疾患活動性のスペクトル全体(寛解から活動性炎症まで)の患者を含め、広範な粘膜透過性パターンを捉えます。
約60名のIBD参加者が3施設で登録され、両方の主要なIBDサブタイプと様々な疾患分布を代表します。
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これは観察研究であり、参加者は研究の一環として治療介入を割り当てられません。
すべての参加者は、日常診療の一環として臨床的に指示された大腸内視鏡検査を受けます。
研究手順の一部として、大腸内視鏡検査は静脈内フルオレセインナトリウム、スコープ引き抜き時の広視野蛍光イメージング、およびAI支援のビデオ記録と分析により補完され、粘膜透過性を評価します。
さらに、組織学的評価のために選択された大腸領域から標的研究生検が採取され、マクマスター施設では一部の生検がex vivo Ussingチャンバー透過性試験も受けます。
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非IBD
さらに、非IBD対照群として、日常的なCRCスクリーニングまたはサーベイランスを受ける10名が含まれます。
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これは観察研究であり、参加者は研究の一環として治療介入を割り当てられません。
すべての参加者は、日常診療の一環として臨床的に指示された大腸内視鏡検査を受けます。
研究手順の一部として、大腸内視鏡検査は静脈内フルオレセインナトリウム、スコープ引き抜き時の広視野蛍光イメージング、およびAI支援のビデオ記録と分析により補完され、粘膜透過性を評価します。
さらに、組織学的評価のために選択された大腸領域から標的研究生検が採取され、マクマスター施設では一部の生検がex vivo Ussingチャンバー透過性試験も受けます。
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この研究は何を測定していますか?
主要な結果の測定
結果測定 |
メジャーの説明 |
時間枠 |
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• 手技の実現可能性
時間枠:登録から試験終了まで=1回の患者来院
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• 手技の実現可能性:完全な蛍光マッピング手順が意図通りに成功裏に完了した登録患者の割合。
これには、大腸への挿管および盲腸から直腸までの蛍光画像の取得能力、遭遇した重大な技術的困難(とその性質)、画像追加による手技時間の増加(分単位)、および得られた蛍光データが解析可能な品質であったかどうかなどの指標が含まれます。
成功は、大腸表面の使用可能な透過性マップを達成することと定義します。
実現可能性は、内視鏡医によるワークフロー統合に関する定性的フィードバックによっても説明されます。
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登録から試験終了まで=1回の患者来院
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• イメージングシステムの安全性
時間枠:登録から研究終了まで=患者1回の来院
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治療介入に関連する有害事象の発生率と重症度(フルオレセインとAIシステム)。
これには、フルオレセインに対するアレルギー反応、検査中の色素に起因する血行動態の不安定性、手技時間の延長による合併症(例:鎮静に起因する低酸素症)、または患者のリスクにつながる機器の不調が含まれます。
有害事象は軽度、中等度、重度に分類され、研究介入との関連性が評価されます。
主要な安全性エンドポイントは、重篤な有害事象がないことです。
重篤な合併症の発生率は5%未満であり、60人の患者サンプルで重度のアレルギー反応が0%であると予想しています(フルオレセインの既知の重度反応率は1/1000未満に基づく)。
具体的に、フルオレセイン関連反応を示した患者数(および該当する場合は詳細)を報告します。
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登録から研究終了まで=患者1回の来院
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二次結果の測定
結果測定 |
メジャーの説明 |
時間枠 |
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• 内視鏡による重症度との相関性:
時間枠:登録から試験終了まで = 1回の患者来院
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各生検部位における蛍光透過性が、同一解剖学的領域における内視鏡的炎症と相関するかどうかを評価する。
各生検部位(高蛍光領域および低蛍光領域)からの蛍光メトリクス(例:正規化ピーク強度、漏出病巣数)を、対応する局所内視鏡的重症度スコア(UCの場合:Mayo内視鏡サブスコア、CDの場合:部位別SES-CDサブスコア)と比較する。
生検はすべての結腸セグメントではなく特定のマーキング部位から採取されるため、解析はセグメントレベルではなく生検部位レベルで行われる。
相関係数(SpearmanまたはPearson)を用いて、蛍光シグナルと内視鏡的活動性との関連性を定量化する。
また、内視鏡的に炎症のある領域とない領域から採取した生検部位間で、平均蛍光値を比較する。
対照群は通常、非炎症(Mayo=0、SES-CD=0)とスコア付けされる。
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登録から試験終了まで = 1回の患者来院
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• 組織病理学との相関
時間枠:<string>登録から試験終了まで = 1回の患者訪問</string>
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各生検部位での蛍光透過性測定値は、疾患に適した指標(UCにはNancy Index、CDとコントロールにはGHAS)を用いてスコア化された組織学的炎症と相関させます。 各参加者は一対の生検(同じ解剖学的領域からの高蛍光部位と低蛍光部位)を提供するため、比較は生検部位レベルで行われます。 以下の分析を行います:
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<string>登録から試験終了まで = 1回の患者訪問</string>
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• Ussing試験による生体外透過性との相関(マクマスター大学のみで実施)
時間枠:「登録から研究終了まで=患者1名の来院」
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各参加者について、特定の生検部位での蛍光指標を、同じ部位からの体外51Cr-EDTAフラックスと相関させます。 解析は再度生検部位レベルで行います。 さらに、患者内勾配解析を実施し、高蛍光部位と低蛍光部位の差を比較します:
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「登録から研究終了まで=患者1名の来院」
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• AI検知の正確さ
時間枠:登録から試験終了まで = 1回の患者来院
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初期の手動アノテーションと学際的レビューを参照として、AIアルゴリズムが高透過領域をどの程度正確に識別するかを算出します。
感度、特異度、予測値などの指標を、AIが検出した「漏れ部位」と、人間が特定した炎症部位または生検で確認された炎症部位との比較で報告します。 対照参加者(非IBD)を含めることで、AIモデルが正常な粘膜を低透過として正しく識別することを確認し、特異度を向上させることができます。 |
登録から試験終了まで = 1回の患者来院
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• 観察者間一致度
時間枠:登録から試験終了まで = 1回の患者来院
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AI は客観的な指標を提供しますが、複数の研究者が独立して蛍光ビデオのサブセットをレビューして明白な漏れ箇所をマークすることにより、一貫性を確認します。
AI の出力は各レビューアのマーク(およびレビューア間)と比較され、AI が観察者間の変動を低減することを確認します。 高い一致率は再現性を支持します。 |
登録から試験終了まで = 1回の患者来院
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協力者と研究者
捜査官
- 主任研究者:Premysl Bercik, MD、Hamilton Health Sciences, McMaster University
研究記録日
主要日程の研究
研究開始 (推定)
一次修了 (推定)
研究の完了 (推定)
試験登録日
最初に提出
QC基準を満たした最初の提出物
最初の投稿 (実際)
学習記録の更新
投稿された最後の更新 (実際)
QC基準を満たした最後の更新が送信されました
最終確認日
詳しくは
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