Sử dụng Trí tuệ nhân tạo để tăng cường phát hiện u tuyến trong nội soi đại tràng bằng nước: Những nhận xét từ một thử nghiệm ngẫu nhiên hai trung tâm

Nhấn mạnh

• Kết hợp hệ thống phát hiện hỗ trợ bằng trí tuệ nhân tạo (CADe) với nội soi đại tràng bằng nước (WE) đáng kể tăng số lượng u tuyến được phát hiện mỗi lần nội soi (APC).
• Phương pháp này không làm kéo dài thời gian rút ống nội soi hay tăng cường phát hiện các tổn thương không phải là khối u.
• Dù APC tăng, nhưng tỷ lệ phát hiện u tuyến (ADR) và tỷ lệ phát hiện các tổn thương nhú răng cưa (sessile serrated lesion) không có sự khác biệt đáng kể, có thể do nghiên cứu chưa đủ sức mạnh.
• Nghiên cứu được kết thúc sớm dựa trên dữ liệu hiệu quả tạm thời rõ ràng ủng hộ việc tích hợp AI.

Nền tảng nghiên cứu và gánh nặng bệnh tật

Ung thư đại trực tràng (CRC) vẫn là nguyên nhân hàng đầu gây tử vong và bệnh tật do ung thư trên toàn thế giới. Việc sàng lọc và theo dõi hiệu quả bằng nội soi đại tràng là yếu tố then chốt trong việc phát hiện và loại bỏ các u tuyến tiền ung thư, từ đó giảm tỷ lệ mắc CRC. Tuy nhiên, tỷ lệ bỏ sót u tuyến trong quá trình nội soi vẫn là thách thức lâm sàng, góp phần gây ra các trường hợp ung thư giữa các lần sàng lọc. Nội soi đại tràng bằng nước (WE)—một kỹ thuật thay thế bơm khí bằng nước trong quá trình đưa ống nội soi—đã chứng minh cải thiện tỷ lệ phát hiện u tuyến (ADR) bằng cách tăng cường khả năng nhìn thấy niêm mạc và giảm co thắt đại tràng. Đồng thời, các hệ thống phát hiện hỗ trợ bằng trí tuệ nhân tạo (AI) đã xuất hiện như công cụ hỗ trợ hứa hẹn giúp bác sĩ nội soi phát hiện u tuyến trong thời gian thực, từ đó giúp giảm tỷ lệ bỏ sót.

Mặc dù cả WE và CADe đều cho thấy lợi ích riêng biệt trong việc cải thiện tỷ lệ phát hiện u tuyến, hiệu quả tổng hợp của chúng chưa được đánh giá nghiêm ngặt. Thử nghiệm ngẫu nhiên kiểm soát hai trung tâm này đã điều tra xem việc thêm CADe vào nội soi đại tràng bằng nước (WE) có thể tiếp tục cải thiện chỉ số u tuyến mỗi lần nội soi (APC) hay không, một biện pháp định lượng tính đến cả việc phát hiện và số lượng u tuyến—có thể là một kết quả nhạy cảm hơn so với ADR đơn thuần.

Thiết kế nghiên cứu

Thử nghiệm ngẫu nhiên kiểm soát này được thực hiện đồng thời tại hai bệnh viện, một ở Ý sử dụng hệ thống ENDO-AID (Olympus) và một ở Đài Loan sử dụng hệ thống CAD-EYE (Fujifilm), bao gồm hai nền tảng CADe khác nhau, sẵn có thương mại. Bệnh nhân đủ tiêu chuẩn nằm trong độ tuổi từ 45 đến 75 và đang thực hiện nội soi đại tràng cho mục đích sàng lọc, theo dõi, hoặc đánh giá sau khi xét nghiệm máu ẩn dương tính.

Bệnh nhân được phân ngẫu nhiên thành hai nhóm: nội soi đại tràng bằng nước với sự hỗ trợ của CADe (WE-CADe) và nội soi đại tràng bằng nước đơn thuần (WE-alone). Kết quả chính là tỷ lệ u tuyến mỗi lần nội soi (APC). Các kết quả phụ bao gồm tỷ lệ phát hiện u tuyến (ADR), tỷ lệ phát hiện các tổn thương nhú răng cưa, thời gian rút ống nội soi, và phát hiện các tổn thương không phải là khối u.

Số bệnh nhân dự kiến đăng ký là 752, nhưng phân tích tạm thời được thực hiện sau khi đạt 560 bệnh nhân, tương đương 75% số lượng mẫu dự kiến.

Kết quả chính

Nhóm phân tích tạm thời bao gồm 560 bệnh nhân, với các nhóm cân đối về đặc điểm cơ bản (tuổi trung bình 59.4, 299 nam, 279 trong nhóm WE-CADe).

• APC cao đáng kể hơn trong nhóm WE-CADe (1.39 [95% CI 1.06–1.72]) so với nhóm WE-alone (1.05 [95% CI 0.87–1.23]) với tỷ lệ tỷ lệ (IRR) là 1.32 (95% CI 1.14–1.54), tương ứng với sự tăng tuyệt đối 0.34 u tuyến mỗi lần nội soi.
• Sự cải thiện đáng kể về APC dẫn đến việc kết thúc sớm thử nghiệm, nhấn mạnh tính vững chắc của kết quả chính.
• Không có sự khác biệt đáng kể về ADR (54.1% so với 50.2%, P = 0.350), cũng như tỷ lệ phát hiện các tổn thương nhú răng cưa (3.6% so với 3.6%, P = 0.987). Điều này có thể phản ánh việc nghiên cứu chưa đủ sức mạnh cho các kết quả phụ này.
• Thời gian rút ống nội soi giữa các nhóm tương đương, cho thấy việc tích hợp hỗ trợ AI không làm kéo dài thời gian thủ thuật.
• Số lượng trung bình các tổn thương không phải là khối u mỗi lần nội soi tương đương, cho thấy việc sử dụng AI không tăng cường cắt bỏ u tuyến không cần thiết.

Những kết quả này tập hợp lại cho thấy rằng nội soi đại tràng bằng nước được hỗ trợ bởi AI cải thiện năng suất định lượng của u tuyến mà không ảnh hưởng xấu đến hiệu quả thủ thuật hoặc độ đặc hiệu.

Bình luận chuyên gia

Hiệu ứng cộng hưởng được thấy khi kết hợp WE và CADe dựa trên trí tuệ nhân tạo có thể giải thích bằng các cơ chế bổ sung: WE cải thiện độ rõ nét và căng của niêm mạc thông qua việc bơm nước, giúp nhìn thấy tốt hơn, trong khi CADe cung cấp nhận dạng polyp thời gian thực để cảnh báo bác sĩ nội soi về các tổn thương tinh vi.

Việc thực hiện nghiên cứu tại hai trung tâm sử dụng các hệ thống CADe khác nhau tăng cường tính tổng quát hóa trên các nền tảng và dân số. Việc kết thúc sớm thử nghiệm do hiệu quả cũng nhấn mạnh yêu cầu đạo đức để áp dụng các can thiệp đã được chứng minh sớm hơn.

Tuy nhiên, hạn chế bao gồm việc phân tích phụ không đủ sức mạnh và thiếu so sánh giữa WE và bơm khí trong nhóm này cụ thể. Hơn nữa, các kết quả dài hạn như tỷ lệ ung thư giữa các lần sàng lọc chưa được đánh giá.

Hướng dẫn sàng lọc ung thư đại trực tràng hiện tại ngày càng khuyến nghị các công nghệ cải thiện ADR, do mối liên hệ của nó với việc phòng ngừa ung thư. Mặc dù ADR không có sự khác biệt đáng kể ở đây, nhưng sự tăng lên của APC có thể mang lại lợi ích lâm sàng ý nghĩa do việc có nhiều u tuyến làm tăng nguy cơ CRC.

Việc tích hợp AI nên đi kèm với đào tạo bác sĩ nội soi để tận dụng tối đa tiềm năng của nó mà không làm tăng giả dương tính hoặc thời gian thủ thuật.

Kết luận

Thử nghiệm ngẫu nhiên đa trung tâm này xác nhận rằng việc kết hợp hệ thống CADe dựa trên AI với nội soi đại tràng bằng nước thống kê cải thiện việc phát hiện u tuyến mỗi lần thủ thuật mà không tăng thời gian rút ống nội soi hoặc cắt bỏ các tổn thương không phải là khối u.

Những kết quả này ủng hộ việc triển khai rộng rãi nội soi đại tràng bằng nước được hỗ trợ bởi AI như một công cụ chính xác để tối ưu hóa hiệu quả sàng lọc ung thư đại trực tràng. Nghiên cứu trong tương lai nên khám phá các kết quả dài hạn, hiệu quả về chi phí, và chiến lược tích hợp trong các môi trường lâm sàng đa dạng.

Tham khảo

Cheng CL, Cadoni S, Gallittu P, et al. Efficacy of artificial intelligence for adenoma detection in water exchange colonoscopy: A two-center randomized controlled trial. Endoscopy. 2025 Aug 11. doi: 10.1055/a-2681-5544. Epub ahead of print. PMID: 40789324.

Rex DK, Kahi CJ. Advances in endoscopic technologies for colorectal cancer screening. Gastroenterology. 2024;166(1):26-34.

Kudo SE, Mori Y, Misawa M, et al. Artificial intelligence and colonoscopy: Current status and future perspectives. Dig Endosc. 2023;35(1):2-9.

Bisschops R, East JE, Hassan C, et al. Advanced imaging for detection and differentiation of colorectal neoplasia: European Society of Gastrointestinal Endoscopy (ESGE) Guideline. Endoscopy. 2019;51(4):365-377.