Automatyczna anatomiczna i funkcjonalna klasyfikacja tętnic wieńcowych za pomocą sztucznej inteligencji. (COROSCAN-IA)

Według WHO choroba wieńcowa jest główną przyczyną zgonów na świecie z 18 milionami zgonów. Badanie bólu w klatce piersiowej sugerującego chorobę wieńcową daje obecnie pierwszeństwo koronarograficznej angiografii CT (CCTA) ze względu na jej wysoką czułość (95%) w nie- inwazyjne wykrywanie pacjentów z chorobą wieńcową.

Jest to zalecenie I klasy o wysokim poziomie wiarygodności zgodnie z zaleceniami AHA/ACC z listopada 2021 r. Interpretacja obrazów ma na celu określenie stopnia zwężenia naczyń, przy czym zwężenie >= 50% może ograniczać przepływ wieńcowy. Jednak stopień zwężenia, zwłaszcza między 40% a 90%, nie jest bezpośrednio skorelowany z jego funkcjonalnym wpływem. Należy to zatem ocenić za pomocą inwazyjnego badania wewnątrztętniczego podczas koronarografii. Pomiar przepływu po zwężeniu (FFR) może wskazywać na operację stentowania lub pomostowania, gdy FFR jest mniejszy niż 0,8.

We Francji co roku wykonuje się 260 000 koronarografii, z czego dwie trzecie nie prowadzi do zabiegu interwencyjnego. CCTA w połączeniu z inteligentnym systemem analizy predykcyjnej może zmniejszyć ten odsetek badań inwazyjnych, które nie wymagają procedury interwencyjnej. Ostatnio opracowano różne systemy wspomagania decyzji z wykorzystaniem metod sztucznej inteligencji, zarówno do oceny zwężenia, jak i do szacowania FFR. Ich ogólna czułość jest niewystarczająca, głównie dlatego, że ich baza szkoleniowa jest niewielka (<100 przypadków) i nie zostały zwalidowane w warunkach wieloośrodkowych. Wręcz przeciwnie, dział radiologii IMM zbudował dużą bazę obrazów (n=5000) CCTA z różnych maszyn, kwalifikowanych przez eksperta i powiązanych z wartościami FFR. Ta baza ucząca zasilająca system głębokiego uczenia ma bardzo dobre wyniki przewidywania zwężenia i FFR na nowej bazie testowej samych obrazów CCTA. Uzyskanie tych 2 parametrów podczas jednej akwizycji zwiększyłoby dokładność radiologa i pozwoliłoby uniknąć konieczności wykonywania inwazyjnej FFR. Właściwe wydaje się zatem wzmocnienie tego systemu wieloośrodkowym zasilaniem i przeprowadzenie zewnętrznej walidacji na niezależnej próbie.

CELE Główne: Predykcyjna wydajność, na poziomie naczyń wieńcowych, inteligentnego systemu analizy obrazu opartego na CT AI w wykrywaniu zwężenia wymagającego interwencji, w porównaniu z inwazyjną angiografią wieńcową z pomiarem referencyjnym (FFR).

Wtórne: - predykcja wskazań do interwencji na poziomie pacjenta (tj. synteza wszystkich ocen jego naczyń) - analiza medyczno-ekonomiczna typu koszt-efektywność porównująca dwie strategie diagnostyczne (CCTA+AI, vs. standardowa opieka = CCTA + inwazyjna FFR) pod względem skuteczności (skrócenie czasu do uzyskania leczenia, uniknięcie niepotrzebnej inwazyjnej angiografii wieńcowej, uniknięcie powikłań), kosztu i przyrostowego stosunku koszt-efekt

KRYTERIA OCENY Główne: To kryterium jest obliczane na podstawie próby walidacyjnej. Czułość na poziomie naczynia zostanie obliczona jako stosunek liczby naczyń zwężonych sklasyfikowanych jako interwencyjne przez system AI do całkowitej liczby naczyń zwężonych sklasyfikowanych jako interwencyjne metodą referencyjną. Pozostałe wskaźniki (specyficzność, iloraz wiarygodności, rozpowszechnienie i błędy predykcyjne) zostaną obliczone, wszystkie z ich 95% przedziałami ufności.

Drugorzędne:- Predykcyjna wydajność dotycząca wskazań do interwencji na poziomie pacjenta: czułość, swoistość i inne wskaźniki-Koszt na uniknięcie komplikacji. Zostanie on obliczony na podstawie różnicowego współczynnika wyników kosztów (DCOR), który jest różnicą kosztów (z perspektywy Medicare) podzieloną przez różnicę w liczbie powikłań wieńcowych między dwiema badanymi strategiami, i zostanie uzupełniony o analizy wrażliwości.

METODOLOGIA Wieloośrodkowe badanie, w ramach którego zostaną zebrane obrazy CCTA i inwazyjne pomiary FFR od kolejnych pacjentów w wystandaryzowanych warunkach. Cała próba zostanie losowo podzielona na próbę uczącą reprezentującą około 60% populacji i próbę walidacyjną (40%). Wyniki referencyjne zostaną uzyskane: - dla % zwężenia, na poziomie naczynia: w drodze konsensusu niezależnych ekspertów (metoda Delphi na dedykowanej stronie WWW) na podstawie badania a posteriori obrazów (naczynie, anonimowe, zaślepione na lokalną interpretację i FFR) – dla FFR na poziomie naczynia: standardową procedurą inwazyjną wykonywaną, gdy tylko zwężenie wynosi ≥40% według oceny miejscowego radiologa; wynik jest najpierw ilościowy, a następnie dzielony na dychotomię przy progu FFR ≤0,8- w celu klasyfikacji pacjenta (wskazanie do stentowania/pomostowania lub nie) przez połączenie wyników referencyjnych uzyskanych naczynie po naczyniu: wskazanie do stentowania/przycinania, jeżeli co najmniej jedno naczynie ma FFR≤0,8; brak wskazania, czy żadne naczynie nie ma zwężenia ≥ CAD-RADS 3 (≥50%) lub w inny sposób nie ma wartości FFR ≤0,8

KRYTERIA KWALIFIKACYJNE - Dorosły pacjent, - bez rozpoznanej choroby wieńcowej lub historii operacji stentowania lub pomostowania - u którego ocena CCTA przez lokalnego radiologa wykazała co najmniej pośrednie zwężenie ≥40% w co najmniej jednym naczyniu ze wskazaniem do pomiaru FFR. Kto nie wyraził sprzeciwu wobec wykorzystania jego danych.

PROGRAM BADAŃ 11 uczestniczących ośrodków

LICZBA PRZEDMIOTÓW Minimum to czułość 95% na podstawie testu. Aby oszacować ten parametr z dokładnością +-2,5% (92,5%-97,5%), przy 5% dwustronnym ryzyku błędu wymaganych jest 300 obserwacji (na poziomie naczyń), czyli przy wskaźniku około 1,5 naczynia ze zmianami na pacjenta, 200 pacjentów ze wskazaniem do interwencji. Wiedząc, że 2/3 FFR będzie ujemna, liczba nowych pacjentów z FFR wynosi 600, a biorąc pod uwagę 10% obrazów niemożliwych do interpretacji, 670 nowych pacjentów do bazy testowej (40% ogółu). Liczba pacjentów dla bazy szkoleniowej (60%) musi wynosić 1000. Oznacza to łącznie rekrutację 1670 pacjentów. 340 pacjentów do bazy szkoleniowej zostanie włączonych retrospektywnie, a pozostałych 1330 pacjentów, którzy uzupełnią bazę edukacyjną i bazę walidacyjną, zostanie włączonych prospektywnie.

KWALIFIKACJE BADAWCZE

Badania kategorii 3 z udziałem człowieka:

Dla pacjentów, którzy zostaną włączeni do części retrospektywnej: zostaną wykorzystane wyłącznie ich dane z dokumentacji medycznej.

Pacjenci, którzy zostaną włączeni do części prospektywnej, będą dodatkowo wypełniać kwestionariusz EQ5D5L przed koronarografią i pod koniec udziału pacjenta (4 miesiące po CCTA).

RAMY CZASOWE BADANIA Czas udziału pacjentów: 4 miesiące Czas rozpoczęcia: 2 lata