Внедрение хирургической безопасности и интраоперационной идентификации метастазов посредством глубокого обучения: многоцентровая коллекция видео для минимально инвазивной диссекции сигнальных лимфатических узлов при злокачественных новообразованиях матки (LYSE)

На долю хирургического вмешательства приходится примерно две трети всех госпитальных осложнений. Около 75% этих осложнений возникают во время хирургических вмешательств, причем половину из них можно предотвратить. Традиционно исследования хирургической безопасности основывались главным образом на периоперационной информации и письменных отчетах самих хирургических операторов. В настоящее время можно легко записывать видеоролики, которые направляют хирурга во время минимально инвазивных процедур, обеспечивая объективную документацию хирургических вмешательств. Изучение хирургических видео и количественная оценка интраоперационных событий открывают многообещающий новый взгляд на причины нежелательных явлений, а также позволяют разработать решения для снижения хирургических рисков и облегчения внедрения международных рекомендаций по безопасности в хирургии.

Кроме того, недавние достижения в области искусственного интеллекта (ИИ) показали большие успехи в понимании изображений, что открывает возможности для разработки алгоритмов для автоматического и крупномасштабного анализа хирургических видео. Эти алгоритмы искусственного интеллекта также могут анализировать хирургические видео в режиме реального времени и обеспечивать поддержку принятия решений в операционной.

Оценка состояния лимфатических узлов имеет решающее значение при злокачественных новообразованиях матки (рак эндометрия и шейки матки). Частота положительных результатов в лимфатических узлах на ранних стадиях рака очень низкая (10% эндометрия и 15% шейки матки). Действительно, наличие поражения лимфоузлов сильно влияет на прогноз и схемы адъювантного лечения. Систематические обширные лимфаденэктомии часто выполняются для определения стадии, диагностики пропусков метастазов и определения поля облучения, когда требуется адъювантная лучевая терапия. Тем не менее, тазовая и/или парааортальная лимфаденэктомия может привести к значительным краткосрочным и долгосрочным осложнениям.

Бремя хирургической заболеваемости еще более тяжело переносится тем, что в большинстве случаев, независимо от типа злокачественного новообразования органов малого таза, лимфатические узлы свободны от метастазов. Это означает, что большинство пациентов подвергаются ненужной, рискованной и обременительной процедуре, влияние которой на их выживаемость не доказано. Для решения этой проблемы на ранних стадиях рака эндометрия и шейки матки оценка сторожевого лимфатического узла (СЛУ) приобрела ценную роль. Оценка первого лимфатического узла или группы лимфатических узлов, дренирующих начальное поражение, и, следовательно, первой станции для сбор неопластических клеток в случае узлового распространения опухоли позволяет избавить пациентов с отрицательными показателями лимфоузлов от сопутствующих хирургических заболеваний, связанных с систематической лимфаденэктомией. Однако даже если удалить только СЛУ, частота хирургических осложнений по-прежнему высока. Capozzi и соавт. сообщили о частоте осложнений в 11,2%, связанных с интраоперационными повреждениями сосудов, нервов и мочеточников, а также с послеоперационными проявлениями лимфоцеле и лимфедем из-за неправильной анатомической диссекции и разрушения лимфатических каналов. Сообщается, что в 25% случаев картирование СЛУ оказывается неудачным в зависимости от пациентов, характеристик рака и вариабельности хирургических этапов. В 2021 году Молони и др., а в 2023 году Биццарри и соавт. опубликовали консенсус Delphi относительно хирургических этапов СЛУ при раке эндометрия и шейки матки для улучшения клинических результатов, уменьшения хирургических осложнений и систематической ошибки в многоцентровых проспективных исследованиях. На сегодняшний день продемонстрировано, что для успешного двустороннего картирования необходимо изучить 40 процедур. Кроме того, в некоторых случаях сообщается о непреднамеренной невозможности сбора узловой ткани в 14% случаев (более высокий показатель у пациенток с ожирением и раком эндометрия) с пустыми пакетами, что может привести к чрезмерному лечению из соображений безопасности пациенток. Анализ замороженных срезов сторожевого узла обычно не проводится из-за его недостатка с точки зрения затрат времени и неточных результатов для обнаружения микрометастазов (65% точности обнаружения), тем самым теряя часть потенциала метода.

Описан критический взгляд на безопасность (CVS) при лапароскопической холецистэктомии, позволяющий снизить риск повреждения желчных протоков. Мы стремимся адаптировать концепцию «культуры безопасности» к лапароскопической диссекции узла СЛУ путем определения ключевых анатомических ориентиров и структур в различных сценариях, которые могли бы предотвратить интраоперационные травмы и повысить скорость картирования, следуя стандартизированным хирургическим этапам.

Таким образом, количественная оценка и изучение интраоперационных событий, таких как скорость достижения рекомендуемых хирургических шагов, позволит изучить, как лучше всего реализовать рекомендации руководства и найти новые решения для снижения операционных рисков. Кроме того, эти видео можно использовать для обучения и проверки алгоритмов искусственного интеллекта (ИИ), что потенциально может помочь хирургам в операционной, помогая в обучении быстрее достичь кривой обучения и повысить безопасность процедур. Фактически, новейшие алгоритмы искусственного интеллекта, способные автоматически оценивать и документировать критический взгляд на безопасность (CVS) с помощью коротких видеороликов, могут быть использованы для поддержки внедрения рекомендаций и повышения безопасности лапароскопической диссекции СЛУ.

Анализ видеороликов лапароскопической диссекции СЛУ, выполненной в специализированных центрах, может помочь оценить реализацию поэтапного подхода к процедуре и выработку критического взгляда на безопасность (CVS) наряду с другими рекомендациями, а также разработать новые решения для безопасной лапароскопической СЛУ. рассечение. Шаги по идентификации и «Критический взгляд на безопасность» полностью описаны в исследовании. Наш проект подчеркивает важность достижения этих взглядов на безопасность, прежде чем переходить к следующему этапу процедуры. Следующий шаг предполагает анализ интенсивности флуоресцентного сигнала и его корреляцию, как это еще никто не делал, с гистологическим диагнозом сторожевого лимфатического узла для оценки возможности корреляции между интенсивностью и метастатическим характером.

Кроме того, алгоритмы искусственного интеллекта для безопасной лапароскопической диссекции СЛУ могут быть протестированы на собранных видео из нескольких больничных центров, чтобы адекватно изучить возможность обобщения этих алгоритмов перед клиническим переводом.

Цели и задача клинического исследования:

Цель этого исследования — установить уровень критического взгляда на безопасность (CVS) для безопасной лапароскопической диссекции СЛУ в многоцентровой когорте хирургических видеороликов для уменьшения осложнений, кривой хирургического обучения и корреляции интенсивности ICG с метастатическим характером лимфатических узлов.