Combineren van kunstmatige intelligentie met ballonmucosaal blootstellingsapparaat voor poliepdetectie bij het screenen van individuen (COMBAT)

Het Italiaanse screeningsprogramma voor colorectale kanker (CRC) nodigt de inwoners van 50-74 jaar elke 2 jaar uit voor een fecale immunochemische test (FIT). Proefpersonen die positief testen, worden doorverwezen voor colonoscopie. Colonoscopie en poliepectomie voorkomen incidentele gevallen van colorectale kanker door hun detectie in een vroeg en geneesbaar stadium, en door identificatie en verwijdering van colorectale precancereuze laesies (d.w.z. adenomen). Rekening houdend met het aantal en de histologische kenmerken van de geïdentificeerde poliepen, maakt colonoscopie het ook mogelijk om individuen te stratificeren op basis van het risico op het ontwikkelen van colorectale kanker in de loop van de tijd (personen met een laag risico versus personen met een hoog risico), waardoor het mogelijk wordt een evenwichtig, op risico gebaseerd onderzoek te plannen. follow-up schema: individuen met een hoog risico zijn gepland voor een surveillance colonoscopie in 3 jaar, terwijl individuen met een laag risico gepland zijn voor een nieuwe FIT-test in vijf jaar of voor een nieuwe colonoscopie in 10 jaar. Colonoscopie is echter verre van een feilloos hulpmiddel. Studies die de incidentie hebben gemeten van colorectale kanker gediagnosticeerd bij proefpersonen die onlangs een colonoscopie hebben ondergaan met negatieve resultaten (de zogenaamde intervalkankers) hebben aangetoond dat een aanzienlijk deel van de intervalkankers verband houdt met pre-neoplastische of ronduit neoplastische colonlaesies, gemist tijdens de endoscopische procedure.

In de afgelopen jaren is aangetoond dat op AI gebaseerde systemen bij patiënten die colonoscopie ondergaan voor gemengde indicaties de endoscopist effectief kunnen ondersteunen door het aantal adenoommissers te verlagen en de identificatie van poliepen in de dikke darm te vergroten, waardoor mogelijk het aantal intervalkankers wordt verlaagd en het verhogen van het aantal personen dat is ingepland voor een korte follow-up. Een recente studie toonde aan dat AI-geassisteerde colonoscopie ook effectief is in het kader van een op FIT gebaseerd georganiseerd CRC-screeningprogramma, resulterend in een absoluut verschil van 8,3% en 0,23 voor adenoomdetectiepercentage (ADR) en voor adenomen per colonoscopie (APC), in vergelijking met standaard colonoscopie uitgevoerd zonder de hulp van AI. Desalniettemin hebben tandemstudies aangetoond dat ondanks het gebruik van AI-systemen het percentage missers van colonadenomen nog steeds ongeveer 15-20% bedraagt. In feite laten AI-systemen alleen poliepen markeren die door de endoscopist in het scherm zijn omkaderd. Daarom kan het gebruik van een geautomatiseerd AI-gebaseerd systeem een ​​nauwkeurige retractietechniek niet negeren, gericht op het op een uitgebreide en effectieve manier verkennen van de ruimte tussen de plooien. Er zijn verschillende hulpmiddelen ontwikkeld, meestal bestaande uit distale bevestigingen of plastic doppen, die bedoeld zijn om de evaluatie van de ruimte tussen de plooien te vergemakkelijken, waardoor ze gladder worden tijdens het terugtrekken van de endoscoop, om de mucosale blootstelling te maximaliseren. Onder hen bevat het G-EYE-systeem een ​​ballon die is geïntegreerd in de distale punt van een standaard colonoscoop, die de hausrale plooien afvlakt, de optiek van de colonoscoop centraliseert en het wegglijden van de darm tijdens het terugtrekken van de endoscoop vermindert. Eerste onderzoeken toonden aan dat het G-EYE-ballonsysteem, in vergelijking met standaard colonoscopie, niet alleen de detectiesnelheid van adenoom verhoogt, maar ook de detectie van gevorderde, platte en sessiele gekartelde adenomen/poliepen. Onlangs is een nieuw gebruiksvriendelijk G-EYE ballonsysteem (G-EYE 760R endoscoop) op de markt gebracht: het bestaat uit een standaard colonoscoop van de laatste generatie met een permanent geïntegreerde ballon, geplaatst op het buiggedeelte van de endoscoop, die geleidelijk kan worden op verzoek door de endoscopist opgeblazen via een pedaalbediening. Er kan worden verondersteld dat de combinatie van AI-systemen met mucosale blootstellingsapparaten het aantal gemiste poliepen verder zou kunnen verlagen door de detectie van adenomen te maximaliseren. Bovendien leverden eerste onderzoeken op basis van een dergelijke strategie, waarbij AI werd gecombineerd met mucosale blootstellingsapparatuur, bemoedigende resultaten op. De combinatie van CADEYE met G-EYE 760R-endoscopen is tot nu toe echter niet geëvalueerd.

De huidige prospectieve gerandomiseerde gecontroleerde studie is gericht op het evalueren of bij personen die zijn ingepland voor colonoscopie in het kader van een gestructureerd, op FIT gebaseerd screeningsprogramma voor dikkedarmkanker, de combinatie van een AI-systeem (CADEYE) met een mucosaal blootstellingsapparaat (G-EYE 760R endoscoop) ) verhoogt de identificatie van proefpersonen met een hoog risico op het ontwikkelen van colorectale kanker, in vergelijking met colonoscopie die alleen wordt uitgevoerd met de ondersteuning van AI. Daarnaast wordt ook geëvalueerd of het gebruik van een AI-systeem in combinatie met een mucosaal belichtingsapparaat, verhoogt:

• het adenoomdetectiepercentage (d.w.z. het aantal personen met ten minste één histologisch bevestigd adenoom)
• het aantal adenomen per coloscopie (d.w.z. het aantal gedetecteerde adenomen gedeeld door het aantal uitgevoerde coloscopieën)
• de gekartelde laesies met neoplastisch potentieel (sessiele gekartelde laesies-SSA; traditionele gekartelde adenomen - TSA) detectiepercentage.
• het detectiepercentage van adenomen van het rechter colon
• het detectiepercentage van niet-polypoïde colonlaesies. Personen die aan de inclusiecriteria voldoen, worden gerandomiseerd (1:1) in twee armen (zie hieronder). Randomisatie is gebaseerd op een computergegenereerde gerandomiseerde blokkenreeks, gestratificeerd naar leeftijd (50-61 vs. 62-74) en geslacht (man vs. vrouw); grootte van de blokken (10 personen) wordt niet meegedeeld aan de onderzoeker. Toewijzing wordt verborgen en bewaard in een verzegelde envelop, die wordt geopend net voordat de procedure wordt gestart.

Randomisatiegroepen:

• Groep A (alleen CADEYE): alle proefpersonen ondergaan een colonoscopie met een G-EYE 760R-coloscoop, maar de ballon blijft gedurende de hele procedure leeglopen; de colonoscopie wordt uitgevoerd met ondersteuning van het CADEYE-systeem voor poliepdetectie in zowel de inbreng- als de uittrekfase; alle geïdentificeerde poliepen worden verwijderd en verzonden voor histopathologisch onderzoek.
• Groep B (CADEYE+G-EYE 760R): alle personen ondergaan een colonoscopieonderzoek met G-EYE 760R-coloscopen; zodra de blindedarm is bereikt, wordt de ballon opgeblazen en wordt de endoscoop teruggetrokken met de opgeblazen ballon; de colonoscopie wordt uitgevoerd met ondersteuning van het CADEYE-systeem voor poliepdetectie in zowel de inbreng- als de uittrekfase; alle geïdentificeerde poliepen worden verwijderd en verzonden voor histopathologisch onderzoek.

Voor de huidige studie wordt een klinische uitkomstmaat berekend en vergeleken, zoals het aantal personen met een "hoog risico" in de twee studiearmen. Volgens recente richtlijnen van de European Society of Gastrointestinal Endoscopie (ESGE) worden proefpersonen als "hoog risico" bestempeld als ze ten minste 1 adenoom ≥ 10 mm of met hooggradige dysplasie, of ≥ 5 adenomen, of een gekartelde poliep ≥ 10 mm of met dysplasie.

Alle endoscopische procedures worden uitgevoerd met behulp van het ELUXEOTM 7000-endoscopieplatform (inclusief videoprocessor ELUXEO TM VP-7000 en lichtbron ELUXEO TM BL-7000; Fujifilm Co., Tokyo, Japan), high-definition 26''-monitoren (Barco NV, Kortijk, België) en G-EYE 760R endoscopen (Fujifilm Co., Tokyo, Japan).

Darmvoorbereiding is een gesplitst regime van een oplossing met een laag volume, volgens het lokale protocol. De kwaliteit van de darmreiniging wordt geregistreerd met behulp van de Boston Bowel Preparation Scale. Colonoscopieën worden uitgevoerd onder bewuste sedatie met kooldioxide-insufflatie. Intubatietijd, totale ontwenningstijd, interventietijd en inspectietijd tijdens ontwenning worden gemeten met behulp van een stopwatch. Een inspectietijd van minimaal 6 minuten (2 minuten in elk colonsegment, namelijk rechter, transversale en linker colon) is verplicht in beide onderzoeksarmen. Het slijmvlies wordt zorgvuldig geïnspecteerd en alle poliepen worden geclassificeerd op basis van hun locatie, grootte en morfologie (volgens de classificatie van Parijs). De maat van de patholoog, indien beschikbaar, wordt beschouwd als de referentiestandaard; de maatschatting van de endoscopist wordt gebruikt in de overige gevallen (d.w.z. fragmentarische resectie). De locatie van de poliep wordt gedefinieerd als "proximaal" indien proximaal van de miltbuiging). Alle geïdentificeerde poliepen worden verwijderd (biopsie voor niet-reseceerbare laesies), ongeacht grootte, kleur of subjectieve interpretatie, met de mogelijke uitzondering van zeer kleine (1-5 mm) hyperplastisch ogende poliepen in het rectum en -volgens het oordeel van de endoscopisten - niet klinisch significant.

Alle deelnemende endoscopisten hebben een diploma om deel te nemen aan het georganiseerde FIT-screeningprogramma (meer dan 300 colonoscopieën/jaar; cecale intubatiegraad >95%, adenoomdetectiegraad >25%). Alle endoscopisten zijn bekend met CADEYE-functies en gebruiken dit systeem regelmatig. Alle deelnemende endoscopisten krijgen een formele training (een lezing van 20' gericht op het gebruik van de G-EYE 760R-endoscoop). Allen voerden minimaal 10 colonoscopieën uit met de G-EYE 760R-endoscoop, om vertrouwd te raken met het systeem, voordat ze aan het onderzoek begonnen.

Alle gereseceerde of biopsiespecimens worden gefixeerd in 10% gebufferde formaline-oplossing en in afzonderlijke potten naar de pathologie gestuurd. Ze worden verwerkt en gekleurd voor histopathologie met behulp van standaardmethoden en geëvalueerd door deskundige pathologen (één in elk centrum), met referenties om deel te nemen aan het op FIT gebaseerde georganiseerde screeningprogramma; pathologen zijn blind voor de toegewezen onderzoeksmodus. Alle laesies worden geclassificeerd volgens de Weense classificatie. Een gevorderd adenoom wordt gedefinieerd als een adenoom ≥10 mm en/of met een villicomponent >20%, en/of hooggradige dysplasie.