Испытание AIDPRO-CRC (AIDPRO-CRC)

Подробное описание:

Исследование AIDPRO-CRC — это общенациональное многоцентровое рандомизированное контролируемое исследование, инициированное исследователями. Целью исследования является изучение клинических эффектов решения «AIDPRO manual CRC», дополненного искусственным интеллектом, для оптимизации периоперационного лечения путем персонализированной стратификации риска пациентов, перенесших операцию по поводу CRC. Протокол соответствует рекомендациям Заявления SPIRIT.

Исследование AIDPRO-CRC — это предпродажное, решающее, подтверждающее клиническое исследование, предназначенное для оценки безопасности и эффективности ручного алгоритма CRC AIDPRO. Являясь ключевым клиническим исследованием, это исследование имеет решающее значение для получения надежных доказательств, необходимых для поддержки подачи нормативных документов на маркировку CE. Исследование предполагает интервенционный подход, то есть в рамках исследования участники пройдут определенные процедуры или лечение. Эта конструкция была специально выбрана для тщательной оценки эффективности ручного устройства CRC AIDPRO в реальных клинических условиях, предоставляя необходимые данные для демонстрации его безопасности и эффективности. Результаты этого испытания будут использованы для получения маркировки CE, что позволит в будущем вывести на рынок ручной CRC AIDPRO.

Все пациенты, направленные на колоректальный МДТ с клиническим подозрением или гистопатологическим подтвержденным КРР, будут подвергнуты оценке соответствия критериям включения в исследование. Только пациенты с подтвержденными клиническими и/или патологическими признаками КРР, которым назначена лечебная операция по поводу КРР, будут считаться подходящими для участия в исследовании. Все пациенты будут лечиться в соответствии с местными, национальными и международными руководствами и рекомендациями квалифицированных колоректальных хирургов. Подходящие пациенты с впервые диагностированным раком КРР, которым запланировано радикальное хирургическое вмешательство, будут случайным образом подвергнуты либо модели стратификации риска с использованием искусственного интеллекта (группа вмешательства), либо модели стратификации риска, основанной на хирургической оценке (контрольная группа) для периоперационного лечения с целью оптимизации их эффективности. подготовка к плановой операции и, таким образом, стремление уменьшить послеоперационные осложнения. Рандомизация в соотношении 1:1 будет осуществляться индивидуально для каждого пациента и на уровне каждого учреждения.

Только отдельный колоректальный хирург, который осуществляет первоначальный ввод данных в программу рандомизации и выполняет процесс рандомизации, знает способ прогнозирования риска для отдельного пациента.

На этапе периоперационной оптимизации крайне важно подчеркнуть, что пациент всегда не имеет представления о модальности прогнозирования риска. Поэтому хирург, проводящий рандомизацию, который также участвует в обследовании и лечении пациента, может быть потенциально предвзятым в своей оценке. Все остальные эксперты, участвующие в периоперационном лечении, должны быть закрыты, когда это возможно, чтобы обеспечить справедливое и беспристрастное лечение для всех пациентов, участвующих в исследовании. Независимый менеджер данных предоставит данные в скрытом формате. Раскрытие информации исследователям произойдет только после того, как все анализы будут завершены и основной исследователь подготовит две версии реферата для первичной публикации: одну, в которой результаты благоприятствуют группе вмешательства (прогнозирование риска с помощью искусственного интеллекта), и другую, в которой они отдают предпочтение контрольной группе (прогнозирование риска на основе экспертов), если выявлена ​​разница между вмешательствами.

Ход исследования и вмешательства:

В исследовании AIDPRO-CRC изучается влияние использования программного обеспечения для оценки риска с использованием искусственного интеллекта, называемого «AIDPRO manual CRC», в качестве инструмента поддержки принятия решений по сравнению с традиционной стратификацией риска на основе хирурга для определения типа траекторий периоперационного лечения пациентов, проходящих плановое лечение. При впервые диагностированном колоректальном раке (КРР) следует предложить намеренную операцию. Это описание будет охватывать характер вмешательства, протоколы лечения и последующие процедуры, участвующие в исследовании.

Ход исследования:

Все новые пациенты, направленные с клиническим подозрением или гистопатологически подтвержденным КРР в один из участвующих центров, будут следовать местным стандартам лечения, включая диагностическую оценку и оценки, как определено соответствующими местными и национальными рекомендациями. Все это происходит на «этапе отбора». Из-за исследования AIDPRO-CRC на этом этапе никаких новых обследований или обследований пациентов не проводится, и вся соответствующая информация, которая будет использоваться во время скрининга, будет собрана как часть стандартного рабочего процесса в каждом центре. Исследование AIDPRO-CRC не влияет на время, которое пациент проводит на этапе скрининга, и каждый центр участия несет ответственность за соблюдение текущего времени ожидания на этом этапе, как это определено в соответствующем датском законодательстве.

На конференции MDT на этапе скрининга принимается решение, запланировано ли пациенту немедленное радикальное хирургическое вмешательство или он имеет право на неоадъювантное лечение с возможностью последующего радикального хирургического вмешательства в соответствии с соответствующими клиническими рекомендациями и оценкой. Если пациенту назначено неоадъювантное лечение, это лечение должно быть проведено до проведения предоперационной оптимизации.

Ручное устройство CRC AIDPRO и модуль рандомизации для распределения пациентов в группу вмешательства и контрольную группу размещены в специальном приложении под названием «MDTplus». Это приложение разработано в сотрудничестве с Koncern Digitalisering, регион Зеландия, и должно соответствовать соответствующему законодательству и правилам в отношении данных о здоровье пациентов в межрегиональных исследованиях. Приложение MDTplus разработано как платформа для отображения информации о здоровье пациента, представляющей интерес в связи с лечением КРР. Использование приложения MDTplus в исследовании AIDPRO-CRC ограничивается предоставлением платформы для выполнения последовательности рандомизации и ручного устройства CRC AIDPRO, которое будет использоваться в исследовании.

Пациенты, которые обсуждались на конференции мультидисциплинарной группы (MDT) с подтвержденным CRC и в дальнейшем планируются для радикальной хирургической операции или имеют потенциал для радикальной запланированной операции после соответствующего неоадъювантного лечения, будут подвергнуты оценке приемлемости. Когда пациент дал информированное согласие и имеет право на участие в исследовании, исследователь может выполнить процесс рандомизации в приложении MDTplus. Чтобы стандартизировать процедуру для клинических экспертов в группах вмешательства и контроля исследования, одни и те же данные, необходимые ручному устройству CRC AIDPRO для оценки риска, вводятся в приложение MDTplus для всех пациентов до начала процедуры рандомизации. место. Эти данные могут быть внесены в приложение до включения пациента в исследование в любой момент на этапе скрининга, но последовательность рандомизации может быть выполнена только тогда, когда пациент соответствует всем критериям включения и дал информированное согласие на участие в исследовании. Если пациент не включен в исследование, данные в приложении MDTplus будут автоматически удалены в течение 90 дней (за исключением данных о возрасте и поле, которые будут использоваться для журнала скрининга). Этот подход с единообразным вводом данных до начала процесса рандомизации гарантирует, что рандомизация затем контролируется приложением и проводится на уровне пациента.

Чтобы гарантировать, что ручное устройство CRC AIDPRO оценивает риск только для пациентов, которые включены в исследование и предоставили информированное согласие, уникальный идентификационный код согласия пациента должен быть введен в программную платформу в разделе «Идентификатор пациента Samtykke». Этот уникальный код прилагается к каждой форме информированного согласия, и в ходе исследования не существует двух одинаковых кодов. Вводя этот код, регистрирующие врачи тем самым гарантируют, что пациент предоставил информированное согласие и соответствует критериям включения. Идентификационный код пациента также используется для последовательности рандомизации, гарантируя, что каждый пациент будет рандомизирован в соответствии с ранее описанной последовательностью рандомизации, которая встроена в серверную часть приложения MDTplus. Однако по идентификационному коду пациента невозможно указать, какое отделение дополнительного вмешательства.

Для одной группы пациентов приложение предоставит предполагаемый риск смертности в течение 1 года и соответствующую группу риска А, низкий риск (<1% риск смертности в течение 1 года), B, умеренный риск (1-5% риск 1 -летняя смертность), C, группа высокого риска (5-15% риск смертности в течение 1 года) или D, группа очень высокого риска (>15% риск смертности в течение 1 года) (на основе модели AI-аугментации) - составляющие группа вмешательства (расширенный процесс принятия решений). Для дополнительной группы пациентов программное обеспечение только предложит хирургическим экспертам указать группу риска (A, B C или D) — и это будет контрольная группа. Назначенные группы риска будут четко определять индивидуальные траектории лечения, предлагаемые каждому пациенту, независимо от того, находятся ли они в группе вмешательства (стратификация риска на основе модели искусственного интеллекта) или в контрольной группе (стратификация риска на основе экспертов). Этот дизайн исследования подразумевает, что всем пациентам, включенным в исследование, независимо от того, находится ли пациент в группе вмешательства или в контрольной группе, предлагается одно и то же периоперационное лечение, единственная разница заключается в том, будет ли приниматься решение о том, какие слои лечения выделить для отдельного пациента. производится с помощью модели прогнозирования рисков, дополненной искусственным интеллектом, или эксперта в области медицины. Пациенты, не включенные в исследование, но все еще имеющие право на лечение, предлагаемое соответствующим хирургическим отделением, по-прежнему будут иметь возможность воспользоваться периоперационными лечебными вмешательствами, поскольку эти периоперационные лечебные вмешательства являются частью стандартной клинической практики в каждом участвующем центре, а регистрация в Исследование AIDPRO-CRC не является критерием для получения лечения в каждом участвующем центре.

Схема рандомизации гарантирует, что распределение пациентов в различные группы исследования будет беспристрастным и «слепым» для пациентов на момент включения, уравновешивая потенциальные меж- и внутрицентровые вариации. Этот подход позволит еще больше стандартизировать и сбалансировать возможные вариации, обусловленные эффектом обучения (все колоректальные хирурги будут учиться по одной и той же парадигме контролируемого обучения).

После процесса рандомизации и процедуры стратификации риска пациент будет придерживаться одной из четырех определенных траекторий на предоперационном этапе, обозначенных A, B, C и D; все они являются частью стандартного лечения пациентов с впервые выявленным КРР в каждом участвующем учреждении.

Последовательность исследований для пациентов, которым назначено неоадъювантное лечение. Если пациенту назначено неоадъювантное лечение, соответствующее лечение в соответствии с национальными рекомендациями и решением конференции MDT должно быть завершено до того, как периоперационная оптимизация будет включена в соответствующую траекторию лечения. к которому может приступить либо решение, дополненное искусственным интеллектом (отдел вмешательства), либо эксперт-хирург (отдел контроля). Соответствующее периоперационное лечение следует начинать за 2 или 4 недели до возможной даты операции, в зависимости от того, какой курс лечения назначен пациенту. Если у пациента, получившего неоадъювантное лечение, больше нет показаний к радикальному хирургическому вмешательству при оценке ответа, он будет исключен из исследования как пр. критерии исключения.

Дизайн исследования подразумевает, что пациенты должны быть стратифицированы по соответствующим траекториям лечения до начала любого неоадъювантного лечения сразу после первой первоначальной конференции MDT и должны завершить неоадъювантное лечение до того, как можно будет провести какую-либо периоперационную оптимизацию.

Вмешательство: стратификация рисков, дополненная искусственным интеллектом, и хирургия:

В исследовании AIDPRO-CRC единственным вмешательством является метод стратификации риска (с использованием искусственного интеллекта или на основе хирурга), используемый для определения планов периоперационного лечения. Все остальные аспекты лечения, включая специальные комплексы периоперационного ухода, соответствуют установленным национальным рекомендациям и одинаковы во всех исследовательских центрах и группах вмешательств и описаны в приложении 1. Цель исследования — оценить, может ли стратификация риска с помощью искусственного интеллекта уменьшить послеоперационные осложнения и улучшить результаты по сравнению с традиционными клиническими оценками, проводимыми экспертами-хирургами. В судебном процессе участвуют две стороны:

• Стратификация рисков, дополненная искусственным интеллектом (группа вмешательства)

  • Описание: Современная модель искусственного интеллекта (ИИ) под названием AIDPRO manual CRC используется в качестве инструмента поддержки принятия решений для оценки риска смертности в течение 1 года для каждого пациента.
  • Цель: модель искусственного интеллекта использует различные данные о пациентах для прогнозирования риска и соответствующей адаптации комплекса периоперационного лечения.
  • Ожидаемый результат: используя искусственный интеллект, исследование направлено на повышение точности стратификации риска, потенциально уменьшая послеоперационные осложнения и улучшая результаты лечения пациентов.

• Стратификация риска по данным хирурга (контрольная группа)

  • Описание: Опытные специалисты-хирурги выполняют стратификацию риска на основе своего клинического заключения и существующих рекомендаций.
  • Цель: Традиционные клинические оценки используются для разделения пациентов на соответствующие группы риска и назначения комплексов периоперационного лечения.
  • Ожидаемый результат: эта группа служит контролем для оценки эффективности модели ИИ по сравнению со стандартной клинической практикой.

Алгоритм стратификации рисков, дополненный AI:

Руководство AIDPRO CRC — это собственное медицинское устройство (класс IIa), предназначенное для поддержки принятия клинических решений колоректальными хирургами, управляющими планированием периоперационного ухода за пациентами, перенесшими плановую лечебную операцию по поводу колоректального рака. Описание CRC руководства AIDPRO соответствует рекомендациям по расширению SPIRIT-AI.

Ручное устройство AIDPRO CRC разработано для использования специализированными колоректальными хирургами или колоректальными хирургами при обучении во время междисциплинарных командных конференций и последующих хирургических консультациях в колоректальных центрах, участвующих в исследовании AIDPRO-CRC, поскольку конкретные потребности целевых групп пациентов не могут быть удовлетворены. или не могут быть достигнуты на соответствующем уровне производительности эквивалентным устройством с маркировкой CE, доступным на рынке. Цель состоит в том, чтобы получить знак CE для ручного устройства CRC AIDPRO.

Руководство AIDPRO CRC представляет собой версию 1.0.0 «v1» модели прогнозирования, предназначенной для поддержки клинических решений, разработанной и изготовленной Центром хирургических наук (CSS) и основанной на знаниях модели «AIS-1», используемой в AID-SURG. пилотное исследование.

Ядром инструмента является модель прогнозирования, обученная на национальной когорте в Дании. Устройство принимает факторы риска в качестве входных данных и выдает оценку риска смерти в течение одного года после операции, а также предложения по слоям риска (A, B, C или D) на основе прогнозируемого риска. Колоректальные хирурги в многопрофильных командах или после предоперационного клинического наблюдения могут использовать предложенные с помощью инструмента уровни риска для поддержки принятия решений при выборе между научно обоснованными траекториями периоперационного лечения.

Устройство предназначено только для поддержки принятия клинических решений колоректальными хирургами на конференциях междисциплинарных групп и последующих хирургических консультациях и физикальном обследовании взрослых пациентов (возраст > 18 лет), перенесших плановую лечебную операцию по поводу колоректального рака в участвующих колоректальных центрах в исследование AIDPRO-CRC. Устройство разработано для использования специализированными колоректальными хирургами (докторами медицинских наук) или колоректальными хирургами, проходящим обучение в участвующих центрах. Хирурги должны владеть датским и английским языками/владеть ими. Устройство НЕ предназначено для использования для принятия решения о необходимости проведения хирургического вмешательства, для нелечебного хирургического вмешательства, для неплановых хирургических процедур или для хирургического лечения всех детей или взрослых с другими онкологическими диагнозами, кроме колоректального рака. Устройство НЕ предназначено для использования в отделениях неотложной или неотложной помощи. В настоящее время устройство НЕ предназначено для использования за пределами колоректальных центров, участвующих в исследовании AIDPRO-CRC.

Разработка алгоритма и выбор ковариат. Набор данных, на основе которого строится и обучается модель, состоит из источников данных из базы данных Датской группы по колоректальному раку (DCCG) (DCCG.dk), охватывающей все пациенты с впервые диагностированным КРР в Дании, Датский национальный реестр пациентов (DNPR), Датский регистр лабораторных результатов для базы данных исследований (RLRR) и база данных статистики лекарственных средств (MED). Все эти источники данных были преобразованы в общую модель данных сети наблюдательной медицины (OMOP-CDM) и объединены с использованием инструментов с открытым исходным кодом сообщества наблюдательных медицинских данных и информатики (OHDSI). Данные были собраны с исходной датой индекса, установленной на дату операции, и время риска в один год.

Для обеспечения качества данных OMOP-CDM обеспечила заполнение обязательных полей, таких как пол и возраст. В данных Датской группы по колоректальному раку (DCCG) взаимоисключающие ковариаты были отделены от отсутствующих значений. В других источниках различение отсутствующих и отсутствующих записей было затруднено из-за характера данных электронных медицинских карт (ЭМК). Категориальные переменные подвергались горячему кодированию, при этом отсутствующие и отрицательные значения интерпретировались как ноль, а отсутствующие непрерывные значения рассматривались как NA и исключались.

Приблизительно 15 000 различных переменных в гармонизированной базе данных OMOP были рассмотрены с использованием как подхода, основанного на данных, так и подхода, основанного на клинических экспертах. Используя контролируемый процесс выбора признаков с использованием шести различных модальностей выбора признаков на основе проблемы, первоначальные 15 000 переменных были сужены до примерно 100 клинических переменных, выбранных для основы алгоритма AIDPRO. На основании критерия доступности хирургу ручного ввода этот выбор переменных был дополнительно сужен до 40 переменных. Затем была выбрана выборка из 12 переменных (за исключением идентификационного номера пациента, CPR) для использования в алгоритме AIDPRO для оценки риска с использованием как подхода, основанного на данных, так и подхода, основанного на клинических экспертах.

Эффективность модели оценивалась с использованием площади под кривой рабочей характеристики приемника (AUROC) и площади под кривой точного отзыва (AUPRC). Калибровка оценивалась с использованием точки пересечения калибровки, наклона и полной калибровки с визуальным представлением кривых рабочих характеристик приемника, кривых точного восстановления и калибровочных графиков. Этот подход обеспечил систематическую процедуру сбора и отбора данных, надежную обработку данных низкого качества и эффективный регрессионный анализ с использованием сложных инструментов выбора ковариат.

Хирурги должны получить доступ к ручному устройству CRC AIDPRO через безопасное соединение, предоставляемое приложением MDTplus. Производитель в сотрудничестве со спонсором и главным исследователем (PI) будет вести журнал доступа на протяжении всего исследования, гарантируя, что только авторизованный и квалифицированный персонал сможет получить доступ к алгоритму. Если исследование будет прекращено по какой-либо причине, доступ к программному обеспечению будет удаленно отключен для всех исследователей.

Хирург вручную вводит необходимые входные данные в ручное устройство CRC AIDPRO. Ковариаты, необходимые для работы ручного устройства CRC AIDPRO, должны быть тщательно извлечены из медицинских записей пациента или клинически оценены. Крайне важно, чтобы информация для каждой переменной, используемой моделью, извлекалась и вводилась в соответствии со следующим описанием, чтобы гарантировать максимальное соответствие между реальными данными о пациентах и ​​данными, которые использовались для обучения и тестирования модели.

Вывод ручного устройства CRC AIDPRO:

Результаты прогноза следует интерпретировать как оценку риска смертности отдельного пациента в течение 1 года после планового радикального хирургического вмешательства с учетом введенных ковариат. На основании оценки риска смертности в течение 1 года предлагается соответствующая страта риска (A (<1%), B (1–5%), C (5–15%) или D (>15%)). Результаты следует рассматривать только как поддержку принятия решения о выборе типа периоперационной помощи, предлагаемой пациенту, однако в конечном итоге решение будет зависеть от врача, лечащего пациента. Следует отметить, что оценка индивидуального риска основана на модели, описывающей историческую национальную когорту, что некоторые факторы риска и ковариатные связи могут не быть включены в модель, и что вклад ковариат в риск или оценку риска может быть невозможен. НЕ следует интерпретировать как причинно-следственную связь или использовать в причинном выводе. Если отдельный колоректальный хирург обнаруживает, что ручное устройство CRC AIDPRO не соответствует оценке хирургом прогноза риска для пациента, у хирурга всегда есть возможность «отменить» решение, предложенное с помощью искусственного интеллекта, и тем самым поместить пациента в другое страты риска. Это должно быть записано в приложении MDTplus, электронной медицинской документации пациента и впоследствии отмечено в электронной ИРК пациента.

Каждая из четырех возможных клинических траекторий (уровни A-D), по которым ручное устройство CRC AIDPRO распределяет пациента в группу вмешательства, включает ряд клинических вмешательств до, во время и после операции.

Только квалифицированные колоректальные хирурги с обширным опытом оценки факторов риска пациентов будут использовать ручной алгоритм CRC AIDPRO в исследовании. Хирурги, которые будут использовать ручное устройство CRC AIDPRO в исследовании AIDPRO-CRC, получат как письменные учебные материалы, так и структурированный контролируемый обучающий набор в среде моделирования, чтобы ознакомиться с инструментом и использовать его в соответствии с инструкциями производителя. Подробное описание, описывающее инструкции по использованию, можно найти в Технической документации к Инструкции по эксплуатации ручного устройства CRC AIDPRO:

Экспертная стратификация рисков:

В экспертной группе стратификации риска (контрольная группа) опытные специалисты-хирурги используют свои клинические суждения и придерживаются установленных рекомендаций для оценки и классификации уровней риска у пациентов, перенесших операцию по поводу колоректального рака.

После того, как хирург предоставил необходимые переменные на платформе MDTplus и успешно рандомизировал пациента, хирургу предлагается отнести пациента к одной из четырех стратификационных слоев риска A-D и последующим траекториям лечения на основе ожидаемого годового риска смертность (А (<1%), В (1-5%), С (5-15%) или D (>15%)). Хирурги должны только классифицировать пациента по категории и не должны делать точных предположений об ожидаемом риске смертности в течение 1 года в процентах. В приложении MDTplus будет зарегистрирован EHR пациентов, а в eCRF будет зарегистрировано, какой хирург предоставил стратификацию риска.

Хирург должен выполнить стратификацию риска на основе клинической картины, а также экспертного анализа и оценки различных факторов пациента, включая историю болезни, результаты физикального осмотра, результаты диагностических тестов, любые соответствующие сопутствующие заболевания клинической картины пациента, принимая во внимание учитывать предыдущие медицинские записи и материалы, сделанные на конференции MDT. Оценка риска на основе данных хирурга не должна ограничиваться ковариатами, доступными алгоритмом AIDPRO для стратификации риска в группе вмешательства, и, таким образом, должна отражать среднюю оценку риска смертности пациентов, основанную на экспертной оценке колоректального кишечника за 1 год. .

После того, как хирург обеспечил стратификацию риска для пациентов в контрольной группе, пациенты будут получать такое же периоперационное лечение, как и пациенты, помещенные в аналогичные категории стратификации риска в группе вмешательства.

Пакеты периоперационного лечения Пакеты периоперационного лечения, к которым относятся либо пациенты в группе вмешательства исследования (стратификация риска на основе модели искусственного интеллекта), либо пациенты в контрольной группе исследования (стратификация риска на основе экспертов), не являются уникальными. в исследование. Клинические вмешательства основаны на фактических данных и соответствуют датским и международным рекомендациям по колоректальной хирургии. Вмешательства, индивидуально и коллективно, направлены на противодействие периоперационному риску и улучшение послеоперационного результата. Точное распределение вмешательств между клиническими траекториями основано на профиле риска пациентов на каждой траектории. После распределения пациента периоперационный курс планируется медсестрой-координатором в каждом участвующем центре.

Период наблюдения:

• Продолжительность: Каждый пациент будет находиться под наблюдением в течение как минимум одного года после операции.
• Мероприятия: Последующее наблюдение включает регулярные клинические оценки во время послеоперационного пребывания в колоректальном отделении, мониторинг послеоперационных осложнений и сбор данных о таких исходах, как смертность, заболеваемость и качество жизни.
• Цель: оценить долгосрочные эффекты стратегий периоперационного лечения и сравнить результаты между группами стратификации риска, дополненными искусственным интеллектом, и группами стратификации риска, основанными на хирургии.