Введение

Колоноскопия является золотым стандартом диагностики многих заболеваний [1]. Одна из актуальных задач эндоскопии у взрослых — скрининговое обследование для выявления новообразований толстой кишки. Аденома является наиболее распространенным новообразованием и основной причиной развития колоректального рака [2].

По данным метаанализа, выполненного C. Hassan и соавт., примерно 25% новообразований толстой кишки пропускаются при скрининговой колоноскопии, что является основной причиной высокой частоты рака толстой кишки [3].

Технологический прогресс не стоит на месте, все более новые и совершенные системы, улучшающие изображение, вводятся в повседневную практику врача-эндоскописта [4, 5]. Исследователи указывают, что даже самые современные эндоскопические системы могут быть высокоэффективными только в руках «экспертов» или, лучше сказать, — врачей-эндоскопистов с большим опытом работы [6, 7].

В 2019 г. S.E. Kudo и соавт. опубликовали первую работу, посвященную выполнению колоноскопии с применением технологий искусственного интеллекта (ИИ) [8]. Компания Fujifilm Corporation (Япония) выпустила первую систему компьютерной визуализации, основанную на нейронной сети с возможностью машинного обучения, которая получила название CAD EYE [9]. Данная система предназначена только для проведения колоноскопии и способна дифференцировать такие состояния, как гиперплазированная слизистая оболочка, зубчатая аденома, аденома и колоректальный рак (эти заболевания объединены в классификацию BASIC4) [10]. Система работает в двух основных режимах: первичный поиск производится постоянно в белом свете или в режиме LCI, при обнаружении образования система подает оператору сигнал, и после перехода в режим BLI осуществляет детальный анализ, на основании которого CAD EYE делает заключение [8, 11].

На данный момент опубликовано большое количество работ, указывающих на то, что система компьютерной визуализации эффективна и позволяет не только увеличить скорость выполнения колоноскопии, но и значительно повышает качество исследования [3, 8, 9, 11].

Нам не удалось обнаружить работы о применении системы CAD EYE у детей. Учитывая, что основной целью поиска для ИИ является патология, которая входит в BASIC4, применение ее у детей не кажется рациональным. Так, 80% всех полипов у детей являются ювенильными. У 90% детей дошкольного возраста можно обнаружить псевдополипы воспалительной этиологии. Одиночные аденомы выявляются приблизительно у 3% детей [12]. Колоректальный рак у детей встречается очень редко, а в большинстве работ описаны единичные клинические наблюдения или малые когорты пациентов [13, 14].

Цель исследования — представить первый опыт применения системы CAD EYE у детей и определить перспективы ее использования в детской практике.

Материал и методы

Серия клинических наблюдений включила 10 процедур диагностической колоноскопии, которые мы выполнили детям с различными диагнозами. Для исключения воспалительных заболеваний кишечника (ВЗК) направлены на колоноскопию 2 пациента, которые находились на лечении в ревматологическом отделении. Еще 6 детей длительное время получали лечение по поводу ВЗК, им выполнены контрольные исследования. Из хирургического отделения направлены на обследование 2 пациента: первый по поводу подозрения на полип прямой кишки, второй с подтвержденным ранее диагнозом «ювенильный полипоз».

Пациентов мужского пола было 6 (60%), женского пола — 4 (40%). Средний возраст составил 13 лет 2 мес (min — 10 лет 4 мес, max — 17 лет 11 мес). Все исследования выполнялись под ингаляционным наркозом.

Исследование проведено с использованием системы CAD EYE (Fujifilm Corporation, Япония): видеопроцессор ELUXEO VP-7000, источник света ELUXEO Light EP-6000 и система искусственного интеллекта EX-1 с технологией CAD EYE, а также видеоколоноскоп EC-760R-VL. Система CAD EYE предназначена для поиска определенных видов патологии у взрослых пациентов. Исследования, посвященные применению этой технологии у детей, не проводились, и учитывать результаты, предоставленные системой у детей, нельзя.

Результаты

У 6 пациентов в ходе осмотра толстой кишки и терминального отдела подвздошной кишки новообразования не выявлены, у 4 пациентов обнаружены полипы. В данной работе мы не будем подробно описывать все находки при выполнении колоноскопии, а продемонстрируем только образования, которые можно было исследовать с помощью технологий ИИ.

Серия клинических наблюдений

Пациент 1. Девочка, 15 лет 6 мес, находилась на лечении в гастроэнтерологическом отделении с диагнозом болезнь Крона A1L3B3G0 по монреальской классификации. Дебют заболевания произошел в 2018 г. За 5 лет неоднократно находилась на стационарном лечении в ФГАУ «НМИЦ здоровья детей» Минздрава России. Во время контрольной колоноскопии выявлено полиповидное образование диаметром 4—5 мм, покрытое розовой слизистой оболочкой, расположенное в терминальном отделе подвздошной кишки и пролабирующее через баугиневу заслонку (рис. 1). При осмотре образования в режиме BLI система CAD EYE с высокой степенью вероятности определила его как неопластическое. Выявлено похожее образование на широком основании в нисходящей ободочной кишке диаметром до 4 мм, покрытое розовой слизистой оболочкой; в режиме BLI система CAD EYE с высокой степенью вероятности определила образование как гиперпластическое (рис. 2). Нами эти образования расценены как псевдополипы, поскольку данная пациентка длительное время болеет ВЗК.

Рис. 1. Псевдополип терминального отдела подвздошной кишки.

а — в белом свете; б — в режиме BLI.

Рис. 2. Псевдополип нисходящей ободочной кишки в белом свете.

Пациент 2. Мальчик, 16 лет, находился на стационарном лечении в гастроэнтерологическом отделении ФГАУ «НМИЦ здоровья детей» Минздрава России с диагнозом «микронодулярный цирроз печени на фоне активного хронического гепатита» и с сопутствующим заболеванием «гастрит с единичной эрозией в антральном отделе». Заболевание выявлено впервые в 2022 г. при проведении медосмотра. Для исключения патологии со стороны толстой кишки выполнена колоноскопия. При осмотре выявлены два гиперпластических полипа: в сигмовидной кишке диаметром до 4 мм и в прямой кишке диаметром до 3 мм с эрозированной поверхностью и наложениями фибрина. В режиме BLI система ИИ определила образование в сигмовидной кишке как гиперпластическое, а в прямой — как неопластическое (рис. 3).

Рис. 3. Гиперпластические полипы.

а — сигмовидной кишки в режиме BLI; б — прямой кишки в режиме BLI.

Пациент 3. Девочка, 10 лет 8 месяцев, обратилась за медицинской помощью с жалобами на прожилки крови в стуле. При выполнении колоноскопии в верхнеампулярном и нижнеампулярном отделах прямой кишки выявлены два гиперпластических полипа диметром 4—5 мм и 3 мм с эрозированной поверхностью и наложениями фибрина. В режиме BLI оба полипа идентифицированы системой как гиперпластические (рис. 4). Оба образования после создания «подушки» подкрашенным раствором гиалуроновой кислоты удалены электропетлей, на основания образований наложены клипсы. По данным морфологического исследования, удаленные образования идентифицированы как гиперпластические полипы.

Рис. 4. Гиперпластические полипы верхнеампулярного и нижнеампулярного отделов прямой кишки.

а, в — в белом свете; б, г — в режиме BLI.

Пациент 4. Мальчик, 14 лет 8 месяцев, с диагнозом «ювенильный полипоз». Впервые обратился за медицинской помощью в 2016 г. с жалобами на кровь в стуле. В 2017 г. выполнена первая колоноскопия, по данным которой в толстой кишке выявлены множественные полипы диаметром 0,5—2,5 см. Удалено 10 полипов. При выполнении ЭГДС выявлено большое количество полипов желудка и двенадцатипертной кишки. По данным морфологического исследования установлен диагноз: «ювенильный полипоз».

В 2022 г. пациент направлен в ФГАУ «НМИЦ здоровья детей» Минздрава России для дообследования и определения дальнейшей тактики лечения. Принято решение о необходимости этапного эндоскопического лечения. При выполнении ЭГДС в 2022 г. удалено несколько полипов желудка и двенадцатиперстной кишки, через 3 мес проведена колоноскопия, в ходе которой удалено 15 полипов.

В 2023 г., через 6 мес после предыдущего удаления новообразований, ребенок госпитализирован для выполнения контрольного обследования. При выполнении колоноскопии выявлены множественные полипы во всех отделах толстой кишки диаметром от 2—3 мм до 10—15 мм с гиперемированной эрозированной поверхностью. В режиме BLI система CAD EYE распознавала большинство образований как неопластические (рис. 5). После создания «подушки» подкрашенным раствором гиалуроновой кислоты электропетлей удалено 9 образований, на основания образований наложены клипсы. По данным морфологического исследования, все образования идентифицированы как ювенильные полипы.

Рис. 5. Ювенильный полипоз.

а — ювенильный полип купола слепой кишки в режиме BLI; б — ювенильный полип поперечно ободочной кишки в режиме BLI; в — ювенильный полип нисходящей ободочной кишки в режиме BLI; г — ювенильный полип сигмовидной кишки в режиме BLI.

Заключение

Система CAD EYE — это инновационная система визуализации, призванная помочь в решении важной проблемы во взрослой эндоскопии. В педиатрической практике аденомы, зубчатые аденомы и колоректальный рак — очень редкие явления. Технологии искусственного интеллекта в детской практике не могут быть направлены на повышение скорости обследования, но могут оказаться неоценимым помощником. Как мы указывали ранее, образования, входящие в классификацию BASIC4, не являются рутинными в работе детского специалиста, именно поэтому риск пропустить или неверно идентифицировать образование кратно возрастает. Именно эту задачу в педиатрической практике можно решить с применением технологий искусственного интеллекта.

В серии наших клинических наблюдений система CAD EYE оказалась полезной прежде всего в режиме первичного поиска в белом свете и режиме LCI, когда система оценивает общий план и помогает заострить внимание на аномалиях. В режиме BLI, при детальном осмотре образований, система определяла большинство эрозированных полипов как неопластические образования, но, как мы упоминали ранее, данная оценка не может считаться окончательной.

Участие авторов:

Концепция и дизайн исследования — Лохматов М.М.

Сбор и обработка материала — Королев Г.А., Олдаковский В.И.

Написание текста — Королев Г.А., Тупыленко А.В.

Редактирование — Будкина Т.Н., Дьяконова Е.Ю.

Авторы заявляют об отсутствии конфликта интересов.

Authors contribution:

Study design and concept — Lokhmatov M.M.

Data collection and processing — Korolev G.A., Oldakovsky V.I.

Text writing — Korolev G.A., Tupylenko A.V.

Editing — Budkina T.N., Dyakonova E.Yu.