Łączenie sztucznej inteligencji z urządzeniem do ekspozycji błony śluzowej balonu do wykrywania polipów w badaniach przesiewowych osób (COMBAT)

Włoski program badań przesiewowych w kierunku raka jelita grubego (CRC) zaprasza mieszkańców w wieku 50-74 lat na test immunochemiczny kału (FIT) co 2 lata. Osoby z pozytywnym wynikiem testu są kierowane na kolonoskopię. Kolonoskopia i polipektomia zapobiegają zachorowaniom na raka jelita grubego poprzez wykrywanie ich we wczesnym i uleczalnym stadium oraz wykrywanie i usuwanie zmian przedrakowych jelita grubego (tj. gruczolaki). Biorąc pod uwagę liczbę i cechy histologiczne zidentyfikowanych polipów, kolonoskopia pozwala również na stratyfikację osób ze względu na ryzyko zachorowania na raka jelita grubego w czasie (osoby niskiego ryzyka vs. harmonogram obserwacji: osoby z grupy wysokiego ryzyka są zaplanowane na kontrolną kolonoskopię za 3 lata, podczas gdy osoby z grupy niskiego ryzyka są zaplanowane na kolejny test FIT za pięć lat lub na nową kolonoskopię za 10 lat. Jednak kolonoskopia nie jest narzędziem bez skazy. Badania, w których mierzono częstość występowania raka jelita grubego zdiagnozowanego u osób, które niedawno przeszły kolonoskopię z wynikiem ujemnym (tzw. pominięte podczas zabiegu endoskopowego.

W ciągu ostatnich kilku lat wykazano, że u pacjentów poddawanych kolonoskopii z wskazań mieszanych systemy oparte na sztucznej inteligencji mogą skutecznie wspierać endoskopistę, zmniejszając odsetek pomyłek gruczolaka i zwiększając wykrywalność polipów okrężnicy, a tym samym potencjalnie zmniejszając częstość występowania raka interwałowego oraz zwiększenie odsetka osób zaplanowanych na krótką obserwację. Niedawne badanie wykazało, że kolonoskopia wspomagana sztuczną inteligencją jest skuteczna również w ramach zorganizowanego programu badań przesiewowych CRC opartego na FIT, co daje bezwzględną różnicę 8,3% i 0,23 dla wskaźnika wykrywania gruczolaka (ADR) i gruczolaków na kolonoskopię (APC), w porównaniu do standardowej kolonoskopii wykonywanej bez pomocy AI. Niemniej jednak badania tandemowe wykazały, że pomimo zastosowania systemów AI odsetek chybień gruczolaków okrężnicy nadal wynosi około 15-20%. W rzeczywistości systemy sztucznej inteligencji pozwalają podświetlić tylko polipy, które są kadrowane przez endoskopistę na ekranie. Dlatego wykorzystanie skomputeryzowanego systemu opartego na sztucznej inteligencji nie może pomijać precyzyjnej techniki retrakcji, nastawionej na eksplorację w sposób obszerny i efektywny przestrzeni między fałdami. Aby zmaksymalizować ekspozycję błony śluzowej, opracowano kilka narzędzi, składających się głównie z dystalnych zaczepów lub plastikowych nasadek, mających na celu ułatwienie oceny przestrzeni między fałdami sprzyjającymi ich wygładzeniu podczas wycofywania endoskopu. Wśród nich system G-EYE obejmuje balon zintegrowany z dystalną końcówką standardowego kolonoskopu, który spłaszcza fałdy żuchwy, centralizuje optykę kolonoskopu i zmniejsza poślizg jelita podczas wycofywania endoskopu. Wstępne badania wykazały, że system balonowy G-EYE, w porównaniu ze standardową kolonoskopią, zwiększa nie tylko wykrywalność gruczolaków, ale także zaawansowanych, płaskich i siedzących gruczolaków/polipów ząbkowanych. Niedawno wprowadzono na rynek nowy, przyjazny dla użytkownika system balonów G-EYE (endoskop G-EYE 760R): składa się on ze standardowego kolonoskopu ostatniej generacji ze zintegrowanym na stałe balonem, umieszczonym w części zginającej endoskopu, który można stopniowo wdmuchiwane na żądanie przez endoskopistę za pomocą pedału. Można postawić hipotezę, że połączenie systemów sztucznej inteligencji z urządzeniami do ekspozycji błony śluzowej może dodatkowo zmniejszyć odsetek pominięć polipów, maksymalizując wykrywanie gruczolaków. Co więcej, wstępne badania oparte na takiej strategii, łączącej sztuczną inteligencję z urządzeniami do ekspozycji błony śluzowej, przyniosły zachęcające wyniki. Jednak połączenie CADEYE z endoskopami G-EYE 760R nie zostało jak dotąd ocenione.

Obecne prospektywne, randomizowane, kontrolowane badanie ma na celu ocenę, czy u osób zakwalifikowanych do kolonoskopii w ramach ustrukturyzowanego programu badań przesiewowych raka jelita grubego opartego na FIT połączenie systemu AI (CADEYE) z urządzeniem do ekspozycji błony śluzowej (endoskop G-EYE 760R) ) zwiększa identyfikację osób o wysokim ryzyku zachorowania na raka jelita grubego w porównaniu z kolonoskopią wykonywaną wyłącznie przy wsparciu AI. Ponadto zostanie również ocenione, czy zastosowanie systemu AI w połączeniu z urządzeniem do ekspozycji błony śluzowej zwiększa:

• wskaźnik wykrycia gruczolaka (tj. odsetek osób z co najmniej jednym gruczolakiem potwierdzonym histologicznie)
• liczba gruczolaków na kolonoskopię (tj. liczba wykrytych gruczolaków podzielona przez liczbę wszystkich wykonanych kolonoskopii)
• wykrywalność zmian ząbkowanych z potencjałem nowotworowym (siedzące zmiany ząbkowane – SSA; tradycyjne gruczolaki ząbkowane – TSA).
• wskaźnik wykrywalności gruczolaków prawej okrężnicy
• wskaźnik wykrywalności niepolipowatych zmian w okrężnicy. Osoby spełniające kryteria włączenia są przydzielane losowo (1:1) do dwóch ramion (patrz poniżej). Randomizacja opiera się na wygenerowanej komputerowo sekwencji losowych bloków, podzielonej według wieku (50-61 vs. 62-74) i płci (mężczyzna vs. kobieta); rozmiar bloków (10 osobników) nie jest przekazywany badaczowi. Przydział jest ukryty i przechowywany w zapieczętowanej kopercie, którą otwiera się tuż przed rozpoczęciem procedury.

Grupy randomizacji:

• Grupa A (tylko CADEYE): wszyscy pacjenci otrzymują kolonoskopię za pomocą kolonoskopu G-EYE 760R, ale balon pozostaje opróżniony przez całą procedurę; kolonoskopia wykonywana jest przy wsparciu systemu CADEYE do wykrywania polipów zarówno w fazie wkładania, jak i wycofywania; wszystkie zidentyfikowane polipy są usuwane i wysyłane do badania histopatologicznego.
• Grupa B (CADEYE+G-EYE 760R): wszystkie osoby przechodzą badanie kolonoskopowe kolonoskopami G-EYE 760R; po dotarciu do jelita ślepego balon jest napełniany, a endoskop jest wycofywany z nadmuchanym balonem; kolonoskopia wykonywana jest przy wsparciu systemu CADEYE do wykrywania polipów zarówno w fazie wkładania, jak i wycofywania; wszystkie zidentyfikowane polipy są usuwane i wysyłane do badania histopatologicznego.

W niniejszym badaniu oblicza się i porównuje miarę wyniku klinicznego, taką jak odsetek osób „wysokiego ryzyka” w dwóch ramionach badania. Zgodnie z najnowszymi wytycznymi Europejskiego Towarzystwa Endoskopii Przewodu Pokarmowego (ESGE), osoby z co najmniej 1 gruczolakiem ≥ 10 mm lub dysplazją dużego stopnia lub ≥ 5 gruczolakami lub jakimkolwiek polipem ząbkowanym ≥ 10 mm lub z dysplazja.

Wszystkie zabiegi endoskopowe wykonywane są z wykorzystaniem platformy endoskopowej ELUXEOTM 7000 (w tym wideoprocesora ELUXEO TM VP-7000 i źródła światła ELUXEO TM BL-7000; Fujifilm Co., Tokio, Japonia), monitorów wysokiej rozdzielczości 26” (Barco NV, Kortijk, Belgia) oraz endoskopy G-EYE 760R (Fujifilm Co., Tokio, Japonia).

Przygotowanie jelita to podzielony schemat podawania roztworu o małej objętości, zgodnie z lokalnym protokołem. Jakość oczyszczenia jelit rejestruje się za pomocą skali Boston Bowel Preparation Scale. Kolonoskopie wykonuje się pod świadomą sedacją z wdmuchiwaniem dwutlenku węgla. Czas intubacji, całkowity czas wycofywania, czas interwencji i czas kontroli podczas wycofywania są mierzone za pomocą stopera. Czas kontroli wynoszący co najmniej 6 minut (2 minuty w każdym odcinku okrężnicy, mianowicie prawej, poprzecznej i lewej okrężnicy) jest obowiązkowy w obu ramionach badania. Błona śluzowa jest dokładnie oglądana, a wszystkie polipy są klasyfikowane według lokalizacji, wielkości i morfologii (zgodnie z klasyfikacją paryską). Miara patologa, jeśli jest dostępna, jest uważana za wzorzec odniesienia; w pozostałych przypadkach stosuje się ocenę miary endoskopisty (tj. fragmentaryczna resekcja). Lokalizacja polipa jest określana jako „proksymalna”, jeśli znajduje się w pobliżu zgięcia śledziony). Wszystkie zidentyfikowane polipy są usuwane (biopsja w przypadku zmian nieresekcyjnych), niezależnie od wielkości, koloru lub subiektywnej interpretacji, z możliwym wyjątkiem bardzo małych (1-5 mm) hiperplastycznych polipów zlokalizowanych w odbytnicy i – zgodnie z orzeczeniem endoskopistów – nieistotne klinicznie.

Wszyscy uczestniczący endoskopiści posiadają uprawnienia do udziału w zorganizowanym programie badań przesiewowych opartym na FIT (ponad 300 kolonoskopii rocznie; wskaźnik intubacji jelita ślepego >95%, wskaźnik wykrywalności gruczolaka >25%). Wszyscy endoskopiści znają funkcje CADEYE i regularnie korzystają z tego systemu. Wszyscy uczestniczący endoskopiści przechodzą formalne szkolenie (20-minutowy wykład poświęcony obsłudze endoskopu G-EYE 760R). Wszyscy wykonali co najmniej 10 kolonoskopii endoskopem G-EYE 760R, aby zapoznać się z systemem przed wejściem do gabinetu.

Wszystkie wycięte lub biopsyjne próbki utrwala się w 10% zbuforowanym roztworze formaliny wysyłanym do patologii w oddzielnych słoikach. Są przetwarzane i barwione do histopatologii przy użyciu standardowych metod i oceniane przez ekspertów patologów (po jednym w każdym ośrodku), posiadających uprawnienia do udziału w zorganizowanym programie badań przesiewowych opartym na FIT; patolodzy są zaślepieni na przypisany tryb badania. Wszystkie zmiany klasyfikuje się według klasyfikacji wiedeńskiej. Zaawansowany gruczolak definiuje się jako gruczolak ≥10 mm i/lub z komponentą kosmkową >20% i/lub dysplazję dużego stopnia.