Kunstig intelligens-basert kvantifisering av størrelsesmålinger av adenom i rutinemessig endoskopi (AQUASNARE)

Objektiv:

Hovedmålet med denne studien er å utføre en overlegenhetsanalyse mellom POSEIDON og endoskopists optiske estimering, med fokus på feilene ved polyppstørrelsesmåling. Sekundære mål omfatter undergruppeanalyser angående varierende polyppstørrelser og histologi, potensiell innvirkning på oppfølgingsprotokoller basert på polyppstørrelser, og bestemmelse av prosentandelen av tilfeller der målinger med POSEIDON viser seg umulig.

Studere design:

Enkeltsenter, blindet endoskopiststudie. Tatt i betraktning resultatene fra den foreløpige studien, er totalt 42 par målinger tilstrekkelig for å ekstrapolere statistisk signifikans for en potens på 90 % og et signifikansnivå på 0,05. Tar man frafallsrater, gjennomsnittlig antall polypper per pasient, polyppdeteksjonsrate, er antallet pasienter som forventes å bli registrert for studien 156. For å få gullstandardmålingen trekkes bilder fra undersøkelsesopptaket der spissen av en snare er plassert ved siden av polyppen. Snarespissen og polyppen segmenteres manuelt og deres største diameter i piksler beregnes manuelt. Diameteren til snarespissen vil bli målt etter undersøkelsen for å ta hensyn til produksjonsbaserte variasjoner. Basert på dette beregnes gullstandard polyppstørrelsen.

AI-oppsett og begrensninger:

Versjonen av polyppdeteksjonssystemet, EndoMind, er en oppdatert versjon av den som er publisert i (PMID: 35543874). Spesielt har POSEIDON-metoden gjennomgått doble forbedringer fra sin første publiserte versjon (PMID: 37080235). For det første har AI-modellen for deteksjon av vannstrålespisser blitt videreutdannet ved å bruke bilder fra koloskopivideoer, noe som har ført til ytelsesforbedringer. For det andre har piksel-til-millimeter-konverteringsmetoden blitt optimalisert for å tilpasses spesifikasjonene til endoskopene som ble brukt i forsøket.

For å få en estimering av polyppstørrelse, blir polyppen først oppdaget ved hjelp av en avgrensningsboks gjennom EndoMind-systemet. Så, når vannstrålen er sprayet ved siden av polyppen, oppdager POSEIDON tuppen av vannstrålen, der den berører slimhinnen. Koordinatene til spissen i det endoskopiske bildet er korrelert til avstanden fra endoskopet til slimhinnen. Med ovenstående konverteres den største diameteren til avgrensningsboksen fra piksler til millimeter, noe som resulterer i størrelsesestimatet.

For innhenting av målinger startes systemet ved begynnelsen av undersøkelsen og deaktiveres ved avslutningen, forenklet med et dedikert knappetrykk. Når det gjelder interaksjon mellom eksperter og system, vises CADe-systemets identifikasjoner konsekvent på en hjelpeskjerm i endoskopistens arbeidsområde. På denne skjermen følger nøyaktig visualisering av treffpunktet mellom vannstrålestrålen og slimhinnen vannstråledeteksjon. Deretter mottar endoskopisten visuell bekreftelse på en vellykket beregning av estimering av polyppstørrelse, utledet fra avgrensningsboksen på skjermen. Endoskopisten vurderer justeringen av denne boksen rundt polyppen for å vurdere nøyaktighetsmålingsresultatet. Det er viktig at gjennom disse operasjonene forblir endoskopisten blindet for størrelsen estimert av POSEIDON. Endoskopisten rapporterer også polypptilfeller der de ikke er i stand til å få en riktig måling.

Studiepopulasjon:

Alle voksne pasienter med screening eller overvåking av koloskopier som ikke samsvarer med eksklusjonskriteriene vil bli bedt om informert samtykke. Opptil 3 polypper per pasient vil bli inkludert i den endelige studien.

Innblanding:

Etter polyppidentifikasjon av endoskopisten, vil den visuelle vurderingen bli utført, etterfulgt av å oppnå en tilfredsstillende måling ved bruk av POSEIDON når det er mulig, som beskrevet i AI-metodeseksjonen. For å eliminere potensiell læringsskjevhet og optimalisere effektiviteten, vil sensor bli blindet for det umiddelbare måleresultatet. Til slutt, etter at begge målingene er oppnådd, vil en instrumentspiss av kjent størrelse plasseres ved siden av polyppen, som senere skal brukes for å oppnå polyppstørrelsen med gullstandard.