Sức khỏe tổng quát

Nội soi tế bào có hỗ trợ trí tuệ nhân tạo Update 07/2021

Pinterest LinkedIn Tumblr

Bài viết bởi Bác sĩ Mai Viễn Phương – Khoa Khám bệnh & Nội khoa – Bệnh viện Đa khoa Quốc tế Vinmec Central Park

<!– –>

Phương pháp nội soi tế bào cung cấp 1 quy trình chẩn đoán chất lượng cao, tiết kiệm thời gian, chi phí thấp, có khả năng phát hiện chi tiết, mô tả đặc điểm của khối u đường tiêu hóa, xác định mức độ biến đổi tế bào ung thư bằng cách hình dung sự thay đổi kích thước tế bào, rối loạn phân cực và biến dạng nhân.

1. Nội soi tế bào có sự hỗ trợ của trí tuệ nhân tạo

Trong vài năm qua, các phương pháp tiếp cận mới xuất hiện trong công nghệ hình ảnh nội soi giúp đánh giá chất lượng cao các tổn thương được tìm thấy trong đường tiêu hóa (GI).

Nội soi tế bào là một công cụ mới trong nội soi, giúp đánh giá chính xác hơn bề mặt niêm mạc nông. Phương pháp nội soi tế bào cung cấp 1 quy trình chẩn đoán chất lượng cao, tiết kiệm thời gian, chi phí thấp, có khả năng phát hiện chi tiết, mô tả đặc điểm của khối u đường tiêu hóa, xác định mức độ biến đổi tế bào ung thư bằng cách hình dung sự thay đổi kích thước tế bào, rối loạn phân cực và biến dạng nhân.

Đặc biệt, hệ thống nội soi tế bào có thể đánh giá độ sâu của sự xâm lấn của ung thư và dự đoán kết quả điều trị. Cùng với đó, một trong những lợi ích đáng kể từ nội soi tế bào là được hỗ trợ bởi trí tuệ nhân tạo (AI) l, đảm bảo tăng cường phân định giữa các tổn thương tiêu hóa lành tính với ung thư.

>>> Chẩn đoán thực quản Barrett và ung thư thực quản bằng trí tuệ nhân tạo

Nội soi tế bào có hỗ trợ trí tuệ nhân tạo

Hình ảnh nội soi phóng đại ở mức độ tế bào (nội soi tế bào)

2. Nội soi tế bào thời gian thực

Trong vài năm gần đây, ngày càng có nhiều sự quan tâm đến việc ứng dụng các hệ thống chẩn đoán có sự hỗ trợ của máy tính (CAD) như một công cụ mới trong việc cải thiện chất lượng của nội soi tế bào.

Thuật toán chẩn đoán của hệ thống nội soi tế bào EC-CAD bao gồm 3 bước chính: Phân đoạn hạt nhân, trích xuất đặc điểm niêm mạc và xuất ra phân loại bệnh lý dự đoán.

Lợi ích chính của việc sử dụng hệ thống nội soi tế bào EC-CAD là khả năng chẩn đoán cao “thời gian thực” trong quá trình nội soi. Nhiều nghiên cứu gần đây cho thấy, sự tương ứng giữa nội soi tế bào EC-CAD và các phát hiện bệnh lý đường tiêu hóa thấp hơn. Nhờ đó có thể cho phép phương pháp nội soi chẩn đoán này đóng vai trò như một dạng “sinh thiết quang học” tại chỗ.

Nội soi tế bào có hỗ trợ trí tuệ nhân tạo

Nội soi tế bào đang ngày càng được ứng dụng rộng rãi

3. Một số thế hệ máy nội soi tế bào

Nội soi tế bào thế hệ đầu tiên được giới thiệu trong thực hành lâm sàng vào năm 2003 (XCE120U; Olympus Medical Systems Corp., Tokyo, Japan). Sau đó, phiên bản cải tiến của nội soi tế bào với ống kính loại tích hợp kép được ra mắt vào năm 2005 (đường tiêu hoá F-Y0001; Olympus Medical Systems Corp., Tokyo, Nhật Bản). 4 năm sau, vào năm 2009, thế hệ thứ 3 của nội soi tế bào xuất hiện với một thấu kính loại tích hợp duy nhất và đường kính ngoài nhỏ hơn (đường tiêu hoá F-Y0002; Olympus Medical Systems Corp., Tokyo, Nhật Bản). Phiên bản mới nhất của nội soi tế bào nổi lên vào năm 2015 với khả năng cung cấp nội soi đại tràng chất lượng cao (đường tiêu hoá F-H290CEI; Olympus Medical Systems Corp., Tokyo, Japan).

>>> Ứng dụng của trí tuệ nhân tạo trong điều trị ung thư tuyến tụy

Mô hình mới nhất này của nội soi tế bào bao gồm quan sát Magnified-NBI và nội soi tế bào với độ phóng đại 520 lần. Ngoại trừ nội soi tế bào tích hợp, trong thực hành lâm sàng tồn tại một mô hình mới của nội soi tế bào dựa trên đầu dò với độ phóng đại cao hơn (1390 lần), cung cấp đồng thời thu được sinh thiết từ các vùng quan tâm.

Vào năm 2019, Olympus đã giới thiệu hình ảnh nội soi tế bào theo thời gian thực mới, dựa trên phần mềm trí tuệ nhân tạo. Sự phát triển mới này được gọi là “Endobrain” và có thể ứng dụng vào nội soi đại tràng thông thường như một công cụ trợ giúp chẩn đoán thời gian thực, cho phép trực tiếp quyết định điều trị.

4. Các bước chuẩn bị dạ dày và đại tràng trước nội soi tế bào

Nội soi tế bào yêu cầu chuẩn bị tốt niêm mạc để cung cấp hình ảnh chi tiết về tổn thương đại tràng. Sau khi rửa sạch niêm mạc bằng nước, bước chuẩn bị thứ 2 là sử dụng simethicone và N-acetylcysteine (loại dung dịch thuốc nhuộm để nhuộm niêm mạc). Dựa trên tài liệu, 3 loại nhuộm với các nồng độ khác nhau tồn tại là xanh metylen (MB), xanh toluidine và tím pha lê (CV). Năm 2006, Kodashima và cộng sự công bố 1 quy trình sử dụng 0,25% toluidine blue trong dạ dày và ruột kết, với thời gian phơi nhiễm là 60 giây. Theo Ichimasa và cộng sự, hỗn hợp 1% MB và 0,05% CV cho nội soi tế bào đại tràng là tốt hơn so với các kết hợp nhuộm khác.

Nội soi tế bào có hỗ trợ trí tuệ nhân tạo

Hệ thống máy nội soi tế bào Endoscyto

5. Vai trò của nội soi tế bào có hỗ trợ trí tuệ nhân tạo trong ung thư đại trực tràng

Với sự hỗ trợ của trí tuệ nhân tạo trong nội soi tế bào, các lựa chọn điều trị tổn thương đại tràng trở nên dễ tiếp cận và chính xác hơn. Công nghệ trí tuệ nhân tạo cung cấp mô học “thời gian thực”, do đó có thể xác định liệu 1 tổn thương đại tràng khá lớn (> 2 cm) có nên được điều trị bằng phẫu thuật hoặc cắt bỏ nội soi hay không. Nội soi trí tuệ nhân tạo rút ngắn đáng kể quy trình đưa ra chẩn đoán mô học và tránh sinh thiết mô không cần thiết.

Lui và cộng sự đã ủng hộ 1 nghiên cứu nhằm đánh giá việc ứng dụng bộ phân loại hình ảnh có sự hỗ trợ của trí tuệ nhân tạo để xác định tính khả thi của phương pháp phẫu thuật cắt bỏ nội soi đối với những tổn thương đại tràng lớn dựa trên hình ảnh nội soi không phóng đại. Họ đã thu thập bộ phân loại hình ảnh trí tuệ nhân tạo bằng 8000 hình ảnh nội soi của các tổn thương đại tràng. Trong khi đó, bộ xác nhận bao gồm 567 hình ảnh nội soi từ 76 bệnh nhân. Các phát hiện mô học của các mẫu vật được cắt bỏ đã được sử dụng như một tiêu chuẩn vàng để xác nhận trong nghiên cứu.

>>> Trí tuệ nhân tạo và ung thư dạ dày

Cắt bỏ nội soi điều trị chỉ được thực hiện ở những bệnh nhân có ung thư biểu mô tuyến biệt hóa tốt, có xâm lấn dưới niêm mạc ≤ 1mm cũng như không có bất kỳ xâm lấn mạch bạch huyết nào. Kết quả thu được bởi bộ phân loại hình ảnh trí tuệ nhân tạo được so sánh với kết quả được chụp bởi các nhà nội soi (có kinh nghiệm). Ở những bệnh nhân có các tổn thương đề cập trước đó, được chỉ định phẫu thuật nội soi thì trí tuệ nhân tạo có độ chính xác tuyệt vời (85,5%). Nghiên cứu này nhấn mạnh ý nghĩa lâm sàng của trí tuệ nhân tạo trong việc dự đoán phẫu thuật nội soi cắt bỏ các tổn thương đại tràng lớn (> 2 cm).

Mặc dù tiêu chuẩn vàng về quan sát mô học các tổn thương đường tiêu hoá thường dựa trên phân tích kính hiển vi ánh sáng của hematoxylin và mẫu vật lát mỏng nhuộm eosin. Tuy nhiên, việc đánh giá nội soi tế bào thời gian thực cũng có thể giúp chẩn đoán mô bệnh học, cho phép phát hiện các tổn thương ở cấp độ tế bào và đánh giá tình trạng mất tế bào. Cả 2 phương pháp đều cho thấy mối tương quan đáng kể. Nội soi tế bào hỗ trợ trí tuệ nhân tạo đang dần thay đổi hoàn toàn cách tiếp cận của y học để điều trị các tổn thương đường tiêu hóa. Trên thực tế, không phải mọi tổn thương được phát hiện qua nội soi đại tràng đều cần được đào thải ra ngoài hoặc gửi đi đánh giá mô bệnh học.

6. Kết luận

Trước khi nội soi tế bào có sự hỗ trợ của trí tuệ nhân tạo trở thành một phương pháp phổ biến, các rào cản đáng kể như sự chấp nhận của bệnh nhân hoặc thực hiện bởi các bác sĩ nội soi kém trình độ và các vấn đề về quy định cần phải được xử lý cẩn thận. Sự phát triển của các thuật toán CAD và trí tuệ nhân tạo có thể thúc đẩy, hình thành và cải thiện việc ra quyết định trong việc quản lý các tổn thương đại trực tràng. Nhìn chung, nội soi tế bào đã cho thấy độ chính xác chẩn đoán tuyệt vời, giúp hỗ trợ chẩn đoán nhanh các tổn thương ở đường tiêu hóa dưới.

Hiện nay, Bệnh viện Đa khoa Quốc tế Vinmec chính là địa chỉ uy tín được nhiều bệnh nhân tin tưởng trong thực hiện kỹ thuật chẩn đoán các bệnh lý tiêu hóa, bệnh lý gây tiêu chảy mạn tính hay bệnh Crohn…Đặc biệt, các kỹ thuật sàng lọc ung thư dạ dày, polyp dạ dày tại Vinmec được thực hiện bằng máy nội soi Olympus CV 190, chức năng NBI (Narrow Banding Imaging – nội soi với dải tần ánh sáng hẹp) cho kết quả hình ảnh phân tích bệnh lý niêm mạc rõ nét hơn…Nhờ đó mà bác sĩ có thể chẩn đoán chính xác và đưa ra phác đồ điều trị kịp thời. Không chỉ có hệ thống trang thiết bị hiện đại, Vinmec còn là nơi quy tụ đội ngũ các y, bác sĩ giàu kinh nghiệm, đặc biệt, với không gian được thiết kế theo tiêu chuẩn khách sạn 5 sao, Vinmec đảm bảo sẽ mang đến cho người bệnh sự thoải mái, thân thiện, yên tâm nhất.

Để được tư vấn trực tiếp, Quý Khách vui lòng bấm số HOTLINE hoặc đăng ký trực tuyến TẠI ĐÂY. Ngoài ra, Quý khách có thể Đăng ký tư vấn từ xa TẠI ĐÂY

Tài liệu tham khảo

1. Neumann H, Fuchs FS, Vieth M, Atreya R, Siebler J, Kiesslich R, Neurath MF. Review article: in vivo imaging by endocytoscopy. Aliment Pharmacol Ther. 2011;33:1183-1193. [PubMed] [DOI]

2. Sasajima K, Kudo SE, Inoue H, Takeuchi T, Kashida H, Hidaka E, Kawachi H, Sakashita M, Tanaka J, Shiokawa A. Real-time in vivo virtual histology of colorectal lesions when using the endocytoscopy system. Gastrointest Endosc. 2006;63:1010-1017. [PubMed] [DOI]

3. Takamaru H, Wu SYS, Saito Y. Endocytoscopy: technology and clinical application in the lower đường tiêu hoá tract. Transl Gastroenterol Hepatol. 2020;5:40. [PubMed] [DOI]

4. Inoue H, Kudo SE, Shiokawa A. Technology insight: Laser-scanning confocal microscopy and endocytoscopy for cellular observation of the gastrointestinal tract. Nat Clin Pract Gastroenterol Hepatol. 2005;2:31-37. [PubMed] [DOI]

5. Kudo SE, Wakamura K, Ikehara N, Mori Y, Inoue H, Hamatani S. Diagnosis of colorectal lesions with a novel endocytoscopic classification – a pilot study. Endoscopy. 2011;43:869-875. [PubMed] [DOI]

Comments are closed.