Количественная оценка размеров аденомы на основе искусственного интеллекта при рутинной эндоскопии (AQUASNARE)

Цель:

Основная цель этого исследования — провести анализ превосходства между POSEIDON и оптической оценкой эндоскописта, уделяя особое внимание ошибкам измерения размера полипа. Вторичные цели включают анализ подгрупп, касающийся различных размеров и гистологии полипов, потенциальное влияние на протоколы последующего наблюдения, основанные на размерах полипов, а также определение процента случаев, когда проведение измерений с помощью ПОСЕЙДОНА оказывается невозможным.

Дизайн исследования:

Одноцентровое слепое исследование эндоскописта. Учитывая результаты предварительного исследования, всего 42 пар измерений достаточно для экстраполяции статистической значимости для мощности 90% и уровня значимости 0,05. Учитывая показатели выбывания, среднее количество полипов на одного пациента, уровень обнаружения полипов, ожидаемое количество пациентов, которые будут включены в исследование, составит 156. Для получения золотого стандарта измерения извлекаются изображения из записи обследования, где кончик петли помещается рядом с полипом. Кончик ловушки и полип сегментируются вручную, и вручную рассчитывается их наибольший диаметр в пикселях. Диаметр кончика малого барабана будет измерен после осмотра, чтобы учесть отклонения, связанные с производством. На основании этого рассчитывают золотой стандарт размера полипа.

Настройка и ограничения ИИ:

Версия системы обнаружения полипов EndoMind представляет собой обновленную версию системы, опубликованной в (PMID: 35543874). Примечательно, что метод ПОСЕЙДОН претерпел двойные усовершенствования по сравнению с его первой опубликованной версией (PMID: 37080235). Во-первых, модель искусственного интеллекта для обнаружения наконечников водоструй была дополнительно обучена с использованием изображений из видеороликов колоноскопии, что привело к повышению производительности. Во-вторых, методология преобразования пикселей в миллиметры была оптимизирована в соответствии со спецификациями эндоскопов, использованных в исследовании.

Чтобы получить оценку размера полипа, сначала полип обнаруживается с помощью ограничивающей рамки через систему EndoMind. Затем, когда струя воды распыляется рядом с полипом, ПОСЕЙДОН обнаруживает кончик струи воды, где она касается слизистой оболочки. Координаты кончика на эндоскопическом изображении коррелируют с расстоянием эндоскопа до слизистой оболочки. С учетом вышеизложенного наибольший диаметр ограничивающей рамки преобразуется из пикселей в миллиметры, что приводит к оценке размера.

Для получения результатов измерений система запускается в начале исследования и отключается по его завершении, чему способствует нажатие специальной кнопки. Что касается взаимодействия экспертной системы, идентификаторы системы CADe постоянно появляются на вспомогательном экране в рабочем пространстве эндоскописта. На этом экране после обнаружения водяной струи происходит точная визуализация точки воздействия водоструйного луча на слизистую оболочку. Впоследствии эндоскопист получает визуальное подтверждение успешного расчета оценки размера полипа, полученное из ограничивающей рамки на экране. Эндоскопист оценивает расположение этой рамки вокруг полипа, чтобы оценить точность измерения. Важно отметить, что на протяжении всех этих операций эндоскопист не знает размеров, оцененных ПОСЕЙДОНОМ. Эндоскопист также сообщает о случаях появления полипов, когда они не могут провести правильное измерение.

Исследуемая популяция:

У всех взрослых пациентов, прошедших скрининговую или наблюдательную колоноскопию, которые не соответствуют критериям исключения, будет запрошено информированное согласие. В окончательное исследование будет включено до 3 полипов на пациента.

Вмешательство:

После идентификации полипа эндоскопистом будет проведена визуальная оценка, после чего будет получено удовлетворительное измерение с использованием ПОСЕЙДОНА, если это возможно, как описано в разделе «Методы искусственного интеллекта». Чтобы исключить потенциальную погрешность обучения и оптимизировать эффективность, экзаменатор не будет видеть непосредственный результат измерения. Наконец, после того, как оба измерения будут получены, кончик инструмента известного размера будет расположен рядом с полипом, который позже будет использоваться для определения размера полипа, являющегося золотым стандартом.