Walidacja systemu nawigacji żółciowo-trzustkowej EUS opartego na sztucznej inteligencji w celu poprawy jakości w czasie rzeczywistym: prospektywna, jednoośrodkowa, randomizowana, kontrolowana próba

W ostatnich latach endoskopowa ultrasonografia (EUS) stała się preferowaną metodą obrazowania w diagnostyce chorób żółciowo-trzustkowych, zwłaszcza małych (< 3 cm) guzów trzustki i małych (< 4 mm) kamieni dróg żółciowych. Dlatego EUS jest często wybierany jako główne narzędzie do badań przesiewowych wczesnych chorób żółciowo-trzustkowych wśród osób z grupy wysokiego ryzyka. Jednak wiele badań wykazało, że wskaźnik wykrywalności chorób żółciowo-trzustkowych w EUS waha się od 70% do 93% wśród różnych endoskopistów ze względu na jakość badania i różnice między operatorami, co sugeruje, że istnieje pominięcie diagnozy zmian. Pomyłka w rozpoznaniu raka trzustki sprawia, że ​​pacjenci tracą szansę na radykalną operację, a 5-letnie przeżycie spada do 7,2%; a pominięta diagnoza kamicy żółciowej powoduje poważne ostre choroby, takie jak ostre zapalenie dróg żółciowych i ostre zapalenie trzustki; ma to poważne konsekwencje dla rokowania i jakości życia pacjentów. Dlatego ważne jest, aby zmniejszyć liczbę pominiętych diagnoz zmian chorobowych, jednocześnie rozszerzając zastosowanie EUS.

Zapewnienie jakości badania jest istotnym warunkiem wykrycia zmian żółciowo-trzustkowych w EUS. Istnieją dwa główne powody wpływające na jakość badania EUS żółciowo-trzustkowej: po pierwsze, niestandardowa operacja wykonywana przez endoskopistów; doskonałe badania EUS żółciowo-trzustkowej wymagają ciągłości i integralności skanu. Zgodnie z doświadczeniami Japońskiego Towarzystwa Endoskopii Przewodu Pokarmowego oraz ekspertów europejskich i amerykańskich, podejście wielostanowiskowe w EUS żółciowo-trzustkowym zostało przyjęte jako standardowa procedura skanowania. Te standardowe stacje zawierają anatomiczne punkty orientacyjne, których można użyć do zlokalizowania głowicy i identyfikacji obszarów, które nie są skanowane. American Society for Gastrointestinal Endoscopy (ASGE) i American Association for Gastrointestinal Endoscopy (ACG) Grupa Robocza ds. Jakości Endoskopii również wydały wskaźniki jakości, które należy wypełnić przed badaniem EUS. Ale często nie są one dobrze przestrzegane z powodu braku nadzoru i dostępności praktycznych narzędzi, aw bieżących codziennych skanach EUS występuje duża liczba obszarów niewidomych. Po drugie, trudno jest zrozumieć obrazy amerykańskie z szaro-białą teksturą. Nawet doświadczeni endoskopiści mają pewne problemy z identyfikacją struktur anatomicznych na obrazach EUS. Dlatego niezwykle ważne jest opracowanie praktycznego narzędzia, które może monitorować ślepą strefę badania EUS w czasie rzeczywistym, zmniejszyć trudność interpretacji ultrasonograficznej i ustandaryzować jakość badania EUS.

Głębokie uczenie się zostało z powodzeniem zastosowane w wielu dziedzinach medycyny. W dziedzinie ultrasonografii endoskopowej większość badań jest poświęcona wykorzystaniu narzędzi komputerowych do wspomagania diagnozy zmian na obrazach statycznych, podczas gdy rzadkie prace dotyczyły roli głębokiego uczenia się w monitorowaniu ślepego obszaru badań EUS i eksplorowaniu pomocy na rzeczywistych -czasowa interpretacja ultrasonograficzna. Wcześniej z powodzeniem opracowaliśmy i zweryfikowaliśmy system nawigacji EUS, który może identyfikować standardowe stacje EUS trzustki i dróg żółciowych w czasie rzeczywistym. Chociaż opublikowano zachęcające wstępne wyniki dotyczące wykorzystania sztucznej inteligencji w zmniejszaniu trudności obrazów EUS, system ten nie został zweryfikowany w rzeczywistych warunkach klinicznych i nie jest jasne, czy można go z powodzeniem zastosować w praktyce klinicznej i poprawić jakość badania EUS.

Dlatego w tym badaniu zaktualizowaliśmy inteligentne urządzenie analityczne EUS do endoskopii w czasie rzeczywistym (nazwane EUS-IREAD) w oparciu o wyżej wymienione modele rozpoznawania stacji żółciowo-trzustkowej EUS i dalej trenowaliśmy funkcję identyfikacji anatomicznych punktów orientacyjnych, aby lepiej zlokalizować pozycję głowicy i zdiagnozować zmiany żółciowo-trzustkowe. Następnie przeprowadziliśmy jednoośrodkowe, randomizowane, kontrolowane badanie, aby ocenić jego działanie wspomagające dla endoskopistów EUS w warunkach klinicznych.