人工智能辅助检测和光学鉴别结直肠病变在Lynch综合征监测中的研究(CADLY2):一项多中心、开放标签、随机对照优效性试验

《The Lancet Gastroenterology & Hepatology》:Artificial intelligence-assisted detection and optical differentiation of colorectal lesions in Lynch syndrome surveillance (CADLY2): a multicentre, open-label, randomised controlled superiority trial

【字体: 时间:2026年07月18日 来源:The Lancet Gastroenterology & Hepatology 39.1

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  背景:基于人工智能(AI)的计算机辅助检测(CADe)系统在平均风险结直肠癌筛查中可提高腺瘤检出率,但Lynch综合征监测中的证据稀少且不一致。研究人员评估了CADe在Lynch综合征监测期间对腺瘤检出率的影响。作为次要目标,评估了计算机辅助光学诊断(CADx

  
背景:基于人工智能(AI)的计算机辅助检测(CADe)系统在平均风险结直肠癌筛查中可提高腺瘤检出率,但Lynch综合征监测中的证据稀少且不一致。研究人员评估了CADe在Lynch综合征监测期间对腺瘤检出率的影响。作为次要目标,评估了计算机辅助光学诊断(CADx)对结直肠病变光学鉴别(光学分化)的性能。方法:CADLY2是一项在比利时、德国、荷兰和西班牙的九个专科遗传性癌症监测中心进行的国际性、多中心、开放标签、随机对照优效性试验。年龄≥18岁、经基因确诊的Lynch综合征且计划进行监测性结肠镜的成人被随机分配(1:1)至单独使用高清晰度白光(HD-WL)结肠镜或使用CAD EYE(Fujifilm, Tokyo, Japan)计算机辅助的HD-WL结肠镜。CAD EYE在退镜时用于CADe,在病变检测后用于CADx。随机化通过安全的基于网络的系统集中进行,采用Pocock最小化算法及随机成分,并按中心、性别、既往结直肠癌、潜在致病性变异和距上次结肠镜的时间间隔进行分层。通过集中的基于网络的系统确保分配隐藏。患者在轻度镇静操作中直到退镜开始时或在使用丙泊酚镇静的操作中直到操作完成前对分组分配保持盲态。内镜医生未设盲。主要结局是腺瘤检出率,定义为至少有一个组织病理学确认腺瘤的患者比例,在完整分析集(定义为所有随机分配且有主要结局数据的患者)中进行分析。CADx系统的诊断性能作为次要结局进行评估。安全性分析集包括所有随机分配并接受研究结肠镜操作的患者。本研究已在德国临床试验注册中心注册(DRKS00030695),并已完成。结果:在2023年5月9日至2025年10月30日期间,757名患者被随机分配至HD-WL结肠镜组(377名)或AI辅助结肠镜组(380名);733名患者纳入完整分析集(369名HD-WL和364名AI辅助)。HD-WL组中位年龄49岁(IQR 38–59),AI辅助组50岁(38–59);HD-WL组女性213名(58%)、男性156名(42%),AI辅助组女性207名(57%)、男性157名(43%)。HD-WL组的腺瘤检出率为30.9%(369名中114名),CADe辅助组为33.8%(364名中123名)(比值比1.14 [95% CI 0.83–1.57],p=0.41)。在配对病变水平的CADx区分肿瘤性与非肿瘤性病变分析中,以组织病理学为参考标准,将无蒂锯齿状病变和传统锯齿状腺瘤归类为非肿瘤性,CADx的敏感性为85.9%(95% CI 82.0–89.1),特异性为91.4%(89.4–93.0)。AI辅助组发生3例不良事件:2例轻度息肉切除术后出血和1例与操作无关的严重肺栓塞或深静脉血栓。HD-WL组无不良事件发生。解释:在预设样本量计算中假设的腺瘤检出率绝对改善,在CADe辅助结肠镜中并未得到证实。在专家级Lynch综合征监测环境中,CADx在病变鉴别方面并未明确优于专家光学诊断。资助:波恩大学医院国家遗传性肿瘤综合征中心的第三方研究资金。
**论文解读:人工智能辅助结肠镜在Lynch综合征监测中的效果——CADLY2随机对照试验**

**研究背景与目的**

Lynch综合征由DNA错配修复(MMR)基因的致病性胚系突变引起,是最常见的遗传性结直肠癌综合征,约占所有结直肠癌病例的3%。其特征是加速的腺瘤-癌序列,结肠镜监测可早期发现并切除结直肠癌前病变,降低结直肠癌相关死亡率。然而,即使在高强度监测下,Lynch综合征患者仍会发生结直肠癌。该人群的腺瘤常表现为小、扁平、近端分布,且可快速进展为浸润性癌,导致较高的结肠镜后结直肠癌发生率。高质量结肠镜(高腺瘤检出率[ADR])是降低该风险的关键,但现有证据表明,在专家级Lynch综合征监测中,基于人工智能(AI)的计算机辅助检测(CADe)系统是否能额外提高ADR尚不明确。此前两项随机试验(CADLY试点和TIMELY)结果不一致,且存在样本量小、未纳入PMS2突变携带者等局限性。此外,计算机辅助诊断(CADx)系统在Lynch综合征中对结直肠病变的实时光学鉴别性能尚未被系统评估。因此,本研究旨在通过一项多中心随机对照优效性试验(CADLY2),评估CADe辅助结肠镜是否比传统高清晰度白光(HD-WL)结肠镜更能提高Lynch综合征监测中的ADR,并同时评估CADx的光学鉴别性能。论文发表在《The Lancet Gastroenterology》。

**主要关键技术方法**

本研究为一项国际多中心、开放标签、随机对照优效性试验,在比利时、德国、荷兰和西班牙的九个专科遗传性癌症监测中心进行。纳入经基因确诊的Lynch综合征(含MLH1、MSH2/EPCAM、MSH6、PMS2突变)成人患者,计划进行监测性结肠镜。患者按1:1比例随机分配至HD-WL结肠镜组或AI辅助结肠镜组(使用CAD EYE系统,Fujifilm)。主要结局为ADR(至少一个组织病理学确认腺瘤的患者比例),在完整分析集(733例)中通过多变量逻辑回归分析,调整分层因素。次要结局包括病变检出率、每例结肠镜病变数、假阳性检测率以及CADx系统(与内镜医生NICE/JNET分类对比)的敏感性、特异性等诊断性能指标。样本量基于CADLY试点试验结果计算,预设764例,实际随机分配757例。安全性和不良事件同样被记录。

**研究结果**

1. **主要结局:腺瘤检出率**
通过多变量逻辑回归分析,HD-WL组ADR为30.9%(114/369),AI辅助组为33.8%(123/364),两组差异无统计学意义(调整后比值比[aOR] 1.14 [95% CI 0.83–1.57],p=0.41)。符合方案集分析结果一致。

2. **次要检测结局**
包括近端ADR、远端ADR、扁平腺瘤检出率、锯齿状息肉检出率、无蒂锯齿状病变(SSL)检出率、传统锯齿状腺瘤(TSA)检出率、结直肠癌检出率等,在两组间均无显著差异。每例结肠镜的腺瘤数、SSL数等计数结局也相似。假阳性检测率(非息肉组织被切除/活检)在AI辅助组略高(27% vs 23%),但未进行正式假设检验。

3. **CADx诊断性能**
在配对病变水平分析中,以组织病理学为参考标准,当SSL和TSA按预设方案归类为非肿瘤性时,CADx的敏感性为85.9%(95% CI 82.0–89.1),特异性为91.4%(89.4–93.0);内镜医生使用NICE和JNET分类的敏感性均为90.4%,特异性分别为92.3%和92.0%。当将SSL和TSA重新归类为肿瘤性时,CADx及内镜医生的敏感性均下降至约71.6%–75.7%,特异性基本不变。

4. **不良事件**
AI辅助组发生3例不良事件(2例轻度息肉切除术后出血,1例与操作无关的严重肺栓塞/深静脉血栓),HD-WL组无不良事件。

**总结与讨论**

本研究结论为:在专家级Lynch综合征监测环境中,CAThe study concluded that CADe-assisted colonoscopy did not show the target improvement in adenoma detection rate assumed in the prespecified sample-size calculation when Lynch syndrome surveillance was performed in expert settings. The findings suggest that any incremental benefit of CADe is likely smaller than the effect hypothesized, likely due to high baseline quality (e.g., prolonged withdrawal times, experienced endoscopists) and lesion characteristics (flat, proximal) that may limit CADe algorithm performance. CADx performance was broadly similar to expert optical diagnosis, but both showed reduced sensitivity for serrated lesions when classified as neoplastic, indicating that current CADx systems are not reliable enough to guide clinical decisions (e.g., resect-and-discard strategies) in Lynch syndrome. The study highlights the importance of improving optical diagnosis for serrated lesions and calls for future research in non-expert settings and development of AI systems tailored to high-risk populations.
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