《柳葉刀》子刊：AI輔助內(nèi)鏡 胃腫瘤漏檢風(fēng)險(xiǎn)降低近八成！
2021-07-23
來源：醫(yī)學(xué)新視點(diǎn)
胃癌是全球高發(fā)的惡性腫瘤之一，在東亞尤其常見。早期診斷對(duì)于胃癌生存率至關(guān)重要，全球大多地區(qū)的胃癌5年生存率約為20%，而早期胃癌的5年生存率可達(dá)90%。
內(nèi)鏡及內(nèi)鏡下活檢是目前診斷胃癌的金標(biāo)準(zhǔn)，內(nèi)鏡檢查也是檢測(cè)早期胃癌和癌前病變的推薦策略。其中，白光內(nèi)鏡是檢測(cè)胃腫瘤的關(guān)鍵一線工具，然而其對(duì)早期胃癌的敏感性和特異性并不高。由于病變性質(zhì)判斷有挑戰(zhàn)，同時(shí)不同內(nèi)鏡醫(yī)生的技能有所差異，早期胃癌的漏診率可能高達(dá)20%-40%。
人工智能（AI）的輔助有望進(jìn)一步提高檢出率。武漢大學(xué)人民醫(yī)院消化內(nèi)科主任于紅剛教授團(tuán)隊(duì)在《柳葉刀-胃腸病學(xué)和肝病學(xué)》（The Lancet Gastroenterology & Hepatology）發(fā)表研究，通過隨機(jī)試驗(yàn)表明，旨在檢測(cè)局灶性病變和診斷胃腫瘤的AI系統(tǒng)，結(jié)合上消化道內(nèi)鏡檢查可以顯著降低胃腫瘤漏檢率。
此前，武漢大學(xué)人民醫(yī)院消化內(nèi)科團(tuán)隊(duì)研發(fā)了一款A(yù)I監(jiān)測(cè)系統(tǒng)ENDOANGEL（“內(nèi)鏡精靈”），帶有胃癌檢測(cè)模塊，經(jīng)過多中心臨床試驗(yàn)初步評(píng)估，有助于改善消化道內(nèi)鏡檢查質(zhì)量。此后，研究團(tuán)隊(duì)進(jìn)一步調(diào)整、改進(jìn)模型以更好識(shí)別胃腫瘤，更新后的系統(tǒng)更名為ENDOANGEL-LD（“內(nèi)鏡精靈-病變檢測(cè)”）。此次發(fā)表的成果，正是對(duì)“內(nèi)鏡精靈-病變檢測(cè)”改善胃腫瘤漏診率效果的評(píng)估。
這項(xiàng)單中心、隨機(jī)對(duì)照、串聯(lián)試驗(yàn)在中國(guó)武漢大學(xué)人民醫(yī)院進(jìn)行，招募了接受常規(guī)上消化道內(nèi)鏡檢查以篩查、監(jiān)測(cè)或查明癥狀的≥18歲患者。
患者在試驗(yàn)當(dāng)天進(jìn)行串聯(lián)上消化道內(nèi)鏡檢查?；颊?:1隨機(jī)分組，先接受AI輔助檢查、再接受常規(guī)白光內(nèi)鏡檢查（AI檢查優(yōu)先組），或先白光內(nèi)鏡后AI輔助檢查（常規(guī)檢查優(yōu)先組）。
在AI輔助檢查中，系統(tǒng)會(huì)在白光內(nèi)鏡檢查時(shí)藍(lán)框標(biāo)記提示胃局灶性病變、紅框標(biāo)記提示可疑腫瘤；對(duì)于明顯的假陽(yáng)性誤報(bào)，內(nèi)鏡醫(yī)生非常確定不是腫瘤的病變，可以根據(jù)自己的判斷選擇跳過活檢。
在常規(guī)檢查中，則依賴內(nèi)鏡醫(yī)生識(shí)別符合相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)的高危病變。
研究助理會(huì)協(xié)助在兩次檢查之間打開或關(guān)閉AI系統(tǒng)的病變檢測(cè)功能。在第二次檢查結(jié)束時(shí)對(duì)所有檢測(cè)到的目標(biāo)病變進(jìn)行活檢?；颊吆筒±磲t(yī)生不知曉檢查順序，內(nèi)窺鏡醫(yī)生則知曉分組情況。研究主要終點(diǎn)是胃腫瘤的漏檢率。
為了控制內(nèi)鏡質(zhì)量，參與研究的內(nèi)鏡醫(yī)生包括兩名低年資醫(yī)生師（1年經(jīng)驗(yàn)，超過2000次內(nèi)鏡檢查）和四名資深醫(yī)生（3-5年經(jīng)驗(yàn)，超過5000次內(nèi)鏡檢查），并且他們都在研究前再次接受了相關(guān)培訓(xùn)。
2020年7月6日至2020年12月11日期間，907名患者被隨機(jī)分配到AI檢查優(yōu)先組，905名患者被隨機(jī)分配到常規(guī)白光內(nèi)鏡檢查優(yōu)先組。
結(jié)果顯示：
AI檢查優(yōu)先組在兩輪串聯(lián)檢查中共檢出49個(gè)腫瘤（47例患者），其中AI輔助檢查時(shí)發(fā)現(xiàn)46個(gè)，即漏檢3個(gè)腫瘤；
常規(guī)檢查優(yōu)先組在兩輪串聯(lián)檢查中共檢出44個(gè)腫瘤（43例患者），其中常規(guī)檢查時(shí)發(fā)現(xiàn)32個(gè)，即漏檢12個(gè)腫瘤。
上述數(shù)據(jù)表明，在優(yōu)先進(jìn)行的一輪檢查中，AI檢查的胃腫瘤漏檢率顯著低于常規(guī)檢查（6.1% vs 27.3%），漏檢相對(duì)風(fēng)險(xiǎn)降低77.6%（HR 0.224，95% CI 0.068-0.744；p=0.015）。
而且，在一輪檢查中，AI檢查組的活檢率（25.0%，46腫瘤/184病變）明顯低于常規(guī)檢查（8.4%，32腫瘤/138病變），這意味著AI檢查的陽(yáng)性預(yù)測(cè)值更高。兩組一輪檢查的耗時(shí)沒有明顯差距。
比較漏診胃腫瘤的特征，研究團(tuán)隊(duì)發(fā)現(xiàn)，AI輔助檢查對(duì)胃竇或幽門腫瘤漏診率顯著更低。論文討論部分指出，常規(guī)白光內(nèi)鏡檢查對(duì)胃竇或幽門腫瘤漏診率高的一個(gè)原因可能是此處常見病變是糜爛，從而內(nèi)鏡醫(yī)生可能容易疏忽，將高危病變誤診為普通糜爛病變。
此外，AI輔助檢查更不容易漏診小的胃腫瘤（≤10mm）。AI檢查未漏診淺表凹陷型或淺表隆起凹陷型胃腫瘤，而常規(guī)檢查則分別漏診了57.1%和40.0%。淺凹陷病灶和小病灶由于內(nèi)鏡特征不明顯，在常規(guī)檢查中更容易漏診。
AI輔助檢查對(duì)低級(jí)別腫瘤的漏檢率更低。論文強(qiáng)調(diào)，對(duì)低級(jí)別病變的識(shí)別臨床實(shí)踐中同樣具有重要意義。有證據(jù)表明，在活檢診斷為低級(jí)別不典型增生的病變，有超過30%在切除后的病理識(shí)別中被發(fā)現(xiàn)實(shí)則為高級(jí)別不典型增生或胃癌。MAPS II指南建議在內(nèi)鏡下切除任何腫瘤性病變，如不切除低級(jí)別不典型增生，則需要采取更嚴(yán)格的隨訪策略。
論文還指出，盡管有一些短暫的誤報(bào)（通常持續(xù)<1秒），這種假陽(yáng)性可能會(huì)導(dǎo)致內(nèi)鏡醫(yī)生檢查相關(guān)區(qū)域，但研究團(tuán)隊(duì)預(yù)計(jì)此類誤報(bào)不會(huì)影響內(nèi)鏡醫(yī)師對(duì)病變性質(zhì)的判斷。
安全性方面，兩組均未觀察到嚴(yán)重不良事件。少有報(bào)告的1例不良事件是活檢后目標(biāo)病變出血，并給予了止血治療。
基于這些發(fā)現(xiàn)，論文總結(jié)指出，ENDOANGEL-LD AI輔助內(nèi)鏡檢查有望提高內(nèi)鏡醫(yī)生對(duì)胃腫瘤的檢出率，并在不增加手術(shù)時(shí)間的情況下較大限度地減少不必要的活檢。
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