人工知能は結腸直腸がんの検出に役立つでしょうか?

• 結腸内視鏡検査における人工知能の使用の利点と限界について、2 つの新しい研究が報告されています。
• ある研究では、研究者らは人工知能は結腸直腸がんに関連する病変の検出を改善しなかったと結論づけた。
• 2 番目の研究では、人工知能により結腸直腸がんに関連するポリープの検出が向上したと研究者らが報告しました。
• 専門家らは、医療検査における人工知能の効果は、医師が人工知能を使用するかどうかに左右されると述べている。

本日、 Annals of Internal Medicineジャーナルに掲載された 2 つの記事では、結腸内視鏡検査で人工知能を使用する利点と限界について検証しています。

これらの研究の結果は互いに矛盾しているようで、1つは診断の改善を示さず、もう1つは結腸内視鏡検査の見逃し率が減少したことを示しています。

「全体として、この 2 つの研究は設計が異なりますが、結腸内視鏡検査における CADe (コンピューター支援検出) の使用に関して矛盾した結論に達しています」と消化器内科医であり、消化器病学および肝臓病学部門のアウトカム研究ディレクターであるアスマ・シャウカット博士は述べた。ニューヨークのNYU Langone Healthの教授は研究には関与していませんでした。

「2つの研究で一致していることの1つは、非腫瘍所見（懸念すべき組織型ではないポリープ）の検出がCADeによって増加するということです」とショーカット博士はメディカルニューストゥデイに語った。

このテーマに関する 2020 年のレビューによると、人工知能 (AI) は医学の分野で広く使用されています。病気の診断、エンドツーエンドの創薬と開発の研究、医師と患者間のコミュニケーションの改善、医療文書の転記、患者の遠隔治療を行うアプリケーションでは、AI がよく使用されます。

「人工知能は私たちの日常生活のあらゆる側面に急速に組み込まれつつある」と、カリフォルニア州オレンジにあるプロビデンス・セント・ジョセフ病院の消化器内科医であるジェームス・リー博士は言うが、この研究には関与していない。

「結腸内視鏡検査による結腸ポリープの検出における AI の役割は、今後数年間で継続的に評価され、進歩するでしょう」と同氏はMNT に語った。 「現在、結腸内視鏡検査中の AI の役割は、緑色のボックス (GI-Genius、Medtronic) を配置することで画面上でポリープを検出し、リアルタイムで内視鏡医の注意を引くことです。」

大腸内視鏡検査には、どの種類であってもリスクが伴います。これらには、医師にポリープの周囲の余分な組織を採取してもらうことや、出血のリスクが高まることが含まれます。

「さらに、コストは15％増加する可能性があります」と、研究には関与していないカリフォルニア州メモリアルケア・オレンジコースト医療センターの消化器内科医であるアシュカン・ファルハディ博士は、この種の技術を使用するとコストが増加する可能性があるとMNTに語った。

最初の研究では、結腸直腸癌の前癌病変または悪性病変の検出の改善は見出されませんでした。

この研究では、便免疫化学検査（FIT）陽性の3,000人以上が、進行性結腸直腸腫瘍、腺腫、鋸歯状ポリープ、および非倍数体を検出するために（コンピュータ支援）の有無にかかわらず結腸内視鏡検査を受けるようランダムに割り当てられた。側面の病変。

研究者らは、進行性結腸直腸腫瘍の有病率が最も高いため、検査で陽性となった人々を選んだと述べた。したがって、これらは、結腸直腸がんのコンピュータ支援検出および診断を調査するための最良のコンテキストを提供します。

科学者らはわずかな影響を観察しましたが、進行性結腸直腸新生物の検出率や結腸内視鏡検査ごとに検出される進行性結腸直腸新生物の平均数において、2つのグループ間に有意な差は見つかりませんでした。

彼らは、この結果は、CADを日常のケアに組み込む前に、追加の研究とCADの検出パラメータをより明確にする必要があることを示唆していると述べた。

「研究 1 の限界は、参加者全員の便中に潜血があったこと、そして研究デザインは進行した腺腫の違いを検出することのみであったことです。対照群の検出率は62％、CAD支援結腸内視鏡検査では64％でした。ベースラインの 62 パーセントは、通常のスクリーニング結腸内視鏡検査と比較すると非常に高く、この率は 7 パーセントから 55 パーセントまで変化します。これが、進行した腺腫間に差がなかった理由である可能性があります。」

— ジェームス・リー博士、消化器科医

2 番目の研究では、ヒューマニタス大学の研究者が、結腸内視鏡検査での CAD の使用に関する 18,232 人の参加者による 21 件のランダム化試験の系統的レビューとメタ分析を実施しました。

研究者らは、ポリープの検出率が高いことを報告しましたが、癌進行のリスクが高い腺腫については報告しませんでした。また、腺腫を検出する際の見逃し率が 55% 減少することもわかりました。

しかし、AI支援処置は非腫瘍性ポリープの過剰診断と過剰治療を増加させる可能性があると研究者らは指摘した。また、結腸内視鏡検査を完了するまでの時間が長くなる可能性もあります。

「この研究は多数の研究からデータを引き出し、多数の参加者が含まれているため、この研究はより信頼できると思います」とファルハディ博士は述べた。

この研究には主に消化器病学の専門家が参加しており、研究者らは経験の浅い医師ほど役立つ可能性があると述べた。

「どちらの研究でも、AIはいわゆる進行性腺腫の検出を改善しないという同様の結果が示されました」とリー博士は述べた。

「研究 2 では、AI によって全体的な検出が向上し、ミス率が減少したことが示されました。それでも、この研究の弊害として、検査時間の増加と非腫瘍性病変のポリープ切除数の増加が示されました。」

「結腸内視鏡検査の精度は術者に大きく左右されます」とファルハディ医師は語った。 「通常、低数から中程度の数のポリープを発見するオペレーターは、AI を使用することで恩恵を受けるでしょう。高度な技術を持ち結腸内視鏡検査を行う医師にはおそらく AI は必要ないでしょう。」

「AI の能力は内視鏡医と同じくらいだと私は信じています」とリー博士は語った。

「AI が結腸の一部 (内視鏡医が結腸のその部分を露出できなかったために結腸のひだの後ろの部分) を認識しない場合、AI はそこにポリープがあることを認識しません。うまくいけば、将来、AI が結腸の一部が視覚化されていないか見逃されているかを内視鏡医に通知できるようになれば、おそらく AI からのより完全な支援とより意味のあるデータが得られるでしょう。」

AIを使用するかどうかにかかわらず、専門家は結腸内視鏡検査が正確であることを保証することが不可欠であると述べています。

「結腸内視鏡検査に AI を使用することは重要だと思います。しかし、内視鏡医が質の高い検査を保証するために他のことをしているのであれば、AI は必須ではありません。」とショーカット博士は言いました。

「AI に関して注意すべきことの 1 つは、コストが追加されるだけで何のメリットもない、非腫瘍性組織の除去を増やさないことです。ポリープの表面に基づいてポリープの組織構造を予測し、不必要な組織除去を回避できる AI の今後の機能強化が待たれます。」

— アスマ・シャウカット博士、消化器内科医

リー博士は、これらの研究は最も重要な疑問に答えていない、と指摘した。つまり、AI支援結腸内視鏡検査は結腸がんの発生率と死亡率を減らすことができるのでしょうか?

同氏は、これらの疑問に答えるには、追加の前向きランダム化臨床試験が必要になるだろうと述べた。