Kombinerer kunstig intelligens med ballongslimhinneeksponeringsenhet for polyppdeteksjon hos screening av individer (COMBAT)

Det italienske screeningprogrammet for kolorektal kreft (CRC) inviterer den fastboende befolkningen i alderen 50-74 år til Fecal Immunochemical Test (FIT) hvert annet år. Personer som tester positivt blir henvist til koloskopi. Koloskopi og polypektomi forhindrer tilfeller av tykktarmskreft ved at de oppdages på et tidlig og kurerbart stadium, og ved å identifisere og fjerne kolorektale precancerøse lesjoner (dvs. adenomer). Tatt i betraktning antallet og de histologiske egenskapene til polypper som er identifisert, tillater koloskopi også å stratifisere individer i henhold til risikoen for å utvikle tykktarmskreft over tid (lavrisiko kontra høyrisikopersoner), og dermed tillater å planlegge en balansert risikobasert Oppfølgingsplan: individer med høy risiko planlegges for en overvåkingskoloskopi om 3 år, mens individer med lav risiko planlegges for en ytterligere FIT-test om fem år eller en ny koloskopi om 10 år. Imidlertid er koloskopi langt fra å være et feilfritt verktøy. Studier som har målt forekomsten av kolorektal kreft diagnostisert hos personer som nylig har gjennomgått koloskopi med negative resultater (de såkalte intervallkreftene) har vist at en betydelig del av intervallkreftene er relatert til pre-neoplastiske, eller ærlig talt neoplastiske tykktarmslesjoner, savnet under den endoskopiske prosedyren.

I løpet av de siste årene har det blitt vist at hos pasienter som gjennomgår koloskopi for blandede indikasjoner, kan AI-baserte systemer effektivt støtte endoskopisten ved å redusere antallet adenommisser og ved å øke identifiseringen av tykktarmspolypper, og dermed potensielt redusere frekvensen av intervallkreft. og øke frekvensen av individer som er planlagt for en kort oppfølging. En fersk studie viste at AI-assistert koloskopi er effektiv også innenfor rammen av et FIT-basert organisert CRC-screeningprogram som resulterer i en absolutt forskjell på 8,3 % og 0,23 for adenomdeteksjonsrate (ADR) og for adenomer per koloskopi (APC), sammenlignet med standard koloskopi utført uten hjelp fra AI. Ikke desto mindre har tandemstudier vist at til tross for bruk av AI-systemer er sviktfrekvensen for tykktarmsadenomer fortsatt omtrent 15-20%. Faktisk tillater AI-systemer bare å fremheve polypper som er innrammet av endoskopisten på skjermen. Derfor kan bruken av datastyrt AI-basert system ikke se bort fra en nøyaktig tilbaketrekkingsteknikk, fokusert på å utforske rommet mellom foldene på en omfattende og effektiv måte. Flere verktøy, for det meste bestående av distale fester eller plasthetter, rettet mot å lette evalueringen av rommet mellom foldene og favoriserer utjevningen av dem under uttak av endoskopet, er utviklet for å maksimere slimhinneeksponering. Blant dem inkluderer G-EYE-systemet en ballong integrert i den distale spissen av et standard koloskop, som flater ut haustrale folder, sentraliserer koloskopets optikk og reduserer tarmglidning under uttak av endoskop. Innledende studier viste at G-EYE ballongsystem, sammenlignet med standard koloskopi, øker ikke bare adenomdeteksjonshastigheten, men også deteksjonen av avanserte, flate og fastsittende serrated adenomer/polypper. Nylig har et nytt brukervennlig G-EYE ballongsystem (G-EYE 760R endoskop) blitt markedsført: det består av et standard siste generasjons koloskop med en permanent integrert ballong, plassert ved bøyningsdelen av endoskopet, som gradvis kan monteres. insufflated on demand av endoskopisten gjennom en pedalkontroll. Det kan antas at kombinasjonen av AI-systemer med slimhinneeksponeringsenheter ytterligere kan redusere polyppens misfrekvens ved å maksimere deteksjonen av adenomer. Dessuten ga innledende studier basert på en slik strategi, som kombinerer AI med slimhinneeksponeringsenheter, oppmuntrende resultater. Kombinasjonen av CADEYE med G-EYE 760R endoskoper har imidlertid ikke blitt evaluert så langt.

Den nåværende prospektive randomiserte kontrollerte studien er rettet mot å evaluere om kombinasjonen av et AI-system (CADEYE) med en slimhinneeksponeringsenhet (G-EYE 760R-endoskop) hos individer som er planlagt for koloskopi innenfor rammen av et strukturert FIT-basert screeningprogram for kolorektal kreft. ) øker identifiseringen av personer med høy risiko for å utvikle tykktarmskreft, sammenlignet med koloskopi utført kun med støtte av AI. I tillegg vil det også bli evaluert om bruken av et AI-system kombinert med et slimhinneeksponeringsapparat, øker:

• adenomdeteksjonsfrekvensen (dvs. frekvensen av individer med minst ett histologisk bekreftet adenom)
• antall adenomer per koloskopi (dvs. antall oppdagede adenomer delt på antall utførte koloskopier)
• de serrated lesjonene med neoplastisk potensial (sessile serrated lesjoner-SSA; tradisjonelle serrated adenomas - TSA) påvisningshastighet.
• påvisningshastigheten for høyre kolonadenomer
• deteksjonsraten på ikke-polypoide tykktarmslesjoner. Personer som oppfyller inklusjonskriteriene blir randomisert (1:1) i to armer (se nedenfor). Randomisering er basert på en datamaskingenerert randomisert blokksekvens, stratifisert etter alder (50-61 vs. 62-74) og kjønn (mann vs. kvinne); størrelsen på blokkene (10 individer) er ikke kommunisert til etterforskeren. Tildelingen skjules og oppbevares i en forseglet konvolutt, som åpnes rett før prosedyren startes.

Randomiseringsgrupper:

• Gruppe A (kun CADEYE): alle forsøkspersoner får koloskopi med G-EYE 760R koloskop, men ballongen forblir tom for hele prosedyren; koloskopien utføres med støtte fra CADEYE-systemet for polyppdeteksjon i både innsettings- og uttaksfasen; alle identifiserte polypper fjernes og sendes til histopatologisk undersøkelse.
• Gruppe B (CADEYE+G-EYE 760R): alle individer får koloskopiundersøkelse med G-EYE 760R koloskop; når blindtarmen er nådd, blåses ballongen opp, og endoskopet trekkes ut med den oppblåste ballongen; koloskopien utføres med støtte fra CADEYE-systemet for polyppdeteksjon i både innsettings- og uttaksfasen; alle identifiserte polypper fjernes og sendes til histopatologisk undersøkelse.

For denne studien beregnes og sammenlignes et klinisk utfallsmål, for eksempel antallet "høyrisiko" individer på tvers av de to studiearmene. I henhold til nylige retningslinjer fra European Society of Gastrointestinal Endoscopy (ESGE) er forsøkspersoner merket som "høyrisiko" hvis de har minst 1 adenom ≥ 10 mm eller med høygradig dysplasi, eller ≥ 5 adenomer, eller en tagget polypp ≥ 10 mm eller med dysplasi.

Alle endoskopiske prosedyrer utføres ved hjelp av ELUXEOTM 7000 endoskopiplattformen (inkludert videoprosessor ELUXEO TM VP-7000 og lyskilde ELUXEO TM BL-7000; Fujifilm Co., Tokyo, Japan), høyoppløselige 26''-skjermer (Barco NV, Kortijk, Belgia) og G-EYE 760R endoskoper (Fujifilm Co., Tokyo, Japan).

Tarmforberedelse er et delt regime med lavvolumsløsning, i henhold til lokal protokoll. Kvaliteten på tarmrensingen registreres ved å bruke Boston Bowel Preparation Scale. Koloskopier utføres under bevisst sedasjon med karbondioksidinnblåsing. Intubasjonstid, samlet uttakstid, intervensjonstid og inspeksjonstid under uttak måles ved hjelp av stoppeklokke. En inspeksjonstid på minst 6 minutter (2 minutter i hvert tykktarmssegment, nemlig høyre, tverrgående og venstre tykktarm) er obligatorisk i begge studiearmene. Slimhinnen blir nøye inspisert, og alle polypper klassifiseres i henhold til deres plassering, størrelse og morfologi (i henhold til Paris-klassifiseringen). Patologens mål, når det er tilgjengelig, regnes som referansestandarden; endoskopistens målestimat brukes i de resterende tilfellene (dvs. stykkevis reseksjon). Polyppplassering er definert som "proksimalt" hvis proksimalt til miltbøyningen). Alle identifiserte polypper fjernes (biopsi for ikke-resekterbare lesjoner), uavhengig av størrelse, farge eller subjektiv tolkning, med mulig unntak av svært små (1-5 mm) hyperplastiske polypper lokalisert i endetarmen og i henhold til vurderingen av endoskopistene - ikke klinisk signifikant.

Alle deltakende endoskopister har legitimasjon for å delta i det organiserte FIT-baserte screeningprogrammet (mer enn 300 koloskopier/år; cecal intubasjonsrate >95 %, adenomdeteksjonsrate >25 %). Alle endoskopister er kjent med CADEYE-funksjonene og bruker dette systemet regelmessig. Alle deltakende endoskopister får en formell opplæring (en 20' forelesning med fokus på bruk av G-EYE 760R endoskopet). Alle utførte minst 10 koloskopier med G-EYE 760R endoskopet, for å bli kjent med systemet, før de gikk inn i studien.

Alle resekerte eller biopsiprøver fikseres i 10 % bufret formalinløsning sendt til patologi i separate glass. De blir behandlet og farget for histopatologi ved bruk av standardmetoder og evaluert av ekspertpatologer (en i hvert senter), med legitimasjon for å delta i det FIT-baserte organiserte screeningprogrammet; patologer er blindet for den tildelte undersøkelsesmodusen. Alle lesjoner er klassifisert i henhold til Wien-klassifiseringen. Et avansert adenom er definert som et adenom ≥10 mm og/eller med villøs komponent >20 %, og/eller høygradig dysplasi.