Endoscopia no Futuro: Inteligência Artificial até que ponto?

O desenvolvimento de carros e transportes inteligentes sem condutor, assistentes virtuais da Alexa e Google Nest gerenciando a rotina domiciliar são uma realidade que permeia a atualidade e respalda um estudo de Oxford o qual estima que 47% das profissões atuais estão em risco de automação.

Na era pós-pandemia do Covid, vimos a aceleração digital alcançar a educação com vídeo-aulas, reuniões virtuais e congressos por conferência remota. Neste sentido, uma das pautas atuais é a inteligência artificial (IA) como tecnologia na Medicina nesta última década. Ela já atua em vários campos da radiologia, oftalmologia, dermatologia e neurologia, desde diagnóstico de imagens em mamografias, lesões malignas cutâneas e na retinopatia diabética. 

Para compreender a IA, é essencial saber as terminologias básicas:

  • Inteligência Artificial (IA): ciência multidisciplinar que envolve aprendizado automatizado;
  • Machine Learning (ML): meio da IA de aprendizado automatizado por computação através de diversos métodos algorítimicos;
  • Deep Learning (DL): um dos meios de ML mais atual por envolver diversas camadas de correlações algorítimicas, podendo ter pesos diferentes em cada conexão, simulando a arquitetura de rede neural.

Na gastroenterologia, a IA entremeia a Endoscopia em dois meios que podem ser vistos no Vídeo:

  • Computer-Aided Detection (CADe): envolve o uso de ML e DL para detecção e localização de lesão. Por exemplo, a indicação de pólipos na colonoscopia, como na Figura 1, denotado por sinal azul claro em forma de retrato envolvendo o pólipo

  • Computer-Aided Diagnosis (CADx): envolve o uso de ML e DL para auxiliar no diagnóstico de lesões. É possível que a IA consiga diferenciar lesões neoplásicas de hiperplásicas na colonoscopia, como visto na Figura 2, com um círculo amarelo envolvendo a na visão endoscópica e demarcação da lesão no campo inferior direito.

Atualmente, o uso de IA encontra-se em diversos estudos e em fases distintas, desde validação, eficácia até a vigilância pós-comercialização com aprovação do FDA (agência reguladora de saúde e serviços nos EUA). Seu uso na endoscopia digestiva alta, cápsula endoscópica e colonoscopia podem ser separados por segmentos:

Esôfago

  • Esôfago de Barrett (EB): Groof et al. obteve uma sensibilidade e especificidade maiores com IA na detecção de EB, respectivamente de 90% e 88%, quando comparado aos especialistas sem CADe de 88% e 72%, respectivamente. Ebigbo et al. desenvolveu um CADx capaz de diagnosticar cancer em EB, bem como diferenciar invasão de submucosa, de T1a de T1b, com 77% de sensibilidade e 64% de especificidade.
  • Carcinoma Espinocelular (CEC): O CADe de Guo et al. conseguiu uma sensibilidade de 98% e especificidade de 95% com o auxílio de cromoscopia NBI.

Estômago

  • Helicobacter pylori: Nakashima e colegas desenvolveram um CADx com sensibilidade à luz branca de 66.7%, à cromoscopia BLI de 96.7% e à cromoscopia com LCI de 96.7%.
  • Câncer precoce: Kanesaka et al. conseguiram delinear por CADx as lesões suspeitas com sensibilidade e especificidade de 65.5% e 80.8%, respectivamente. Zhu e colegas desenvolveram um modelo capaz de diferenciar a profundidade da lesão, de SM1 versus SM2, com sensibilidade de 76.5% e especificidade de 95.6%, auxiliando na avaliação de ressecção endoscópica.

Intestino Delgado

  • Sangramento de intestino delgado: o diagnóstico por cápsula endoscópica de Jia e colegas chegou a 99% de sensibilidade e especificidade. Aoki et al. desenvolveu um CADe para detecção de erosões  e ulcerações com acurácia de 90.8%.

Intestino Grosso

  • Taxa de detecção de pólipo (ADR): Um estudo randomizado de Wang et al. reportou um aumento de ADR no grupo com CADe comparado ao convencional (34% versus 28%).
  • Cancer colorretal: Ito e colegas aplicaram um CADx capaz de diagnosticar a profundidade de invasão de cancer T1b, chegando a acurácia de 81,2%.
  • Doença inflamatória intestinal: Campo ainda com estudos prospectivos em andamento. Maeda et al. desenvolveram um CADx predizendo inflamação histológica em retocolite ulcerativa com acurácia de 91%.

A tecnologia avança exponencialmente e o estudo de Oxford mostra que o profissional do futuro deve estar aberto a inovar e aprender. Isso não difere na Medicina, tanto que em universidades renomadas, como a Harvard Medical School nos EUA, já possuem grades curriculares que antecipam a participação dos alunos no hands-on e contato com paciente e especialidades, bem como a desenvolver soft skills de pensamento crítico, coordenação e tomada de decisão, habilidades ainda além do escopo da IA.

De tantas aplicabilidades que estão em andamento e outras a virem, a IA deverá se apresentar multimodal no campo da endoscopia. Ela envolverá não apenas a detecção e diagnóstico, mas também na decisão clínica através de previsão histológica e de risco metastático em lesões neoplásicas, auxiliando nas condutas e decisões a curto e longo prazo, podendo delinear o prazo ideal de seguimento.

Referências Bibliográficas

  1. Boyle, Kathleen. “TECHNOLOGY AT WORK v6. 0: The Coming of the Post-Production Society.” (2021).
  2. Brown, Jeremy R. Glissen, and Tyler M. Berzin. “Adoption of New Technologies: Artificial Intelligence.” Gastrointestinal Endoscopy Clinics 31.4 (2021): 743-758.
  3. Okagawa, Yutaka, et al. “Artificial intelligence in endoscopy.” Digestive Diseases and Sciences 67.5 (2022): 1553-1572.

Como citar este artigo

Kum, AST e Miyajima, NT. Endoscopia no Futuro: Inteligência Artificial até que ponto? Endoscopia Terapeutica 2023, vol 1. Disponível em: http://endoscopiaterapeutica.net/pt/assuntosgerais/endoscopia-no-futuro-inteligencia-artificial-ate-que-ponto/




Dissecção Endoscópica Submucosa (ESD): dicas para iniciar e aprimorar a técnica

 

A ESD é uma das técnicas de ressecções endoscópicas desenvolvida na década de 90 no Japão e se diferencia dos demais métodos pela possibilidade de ressecção extensa, em monobloco, ampliando as possibilidades do tratamento endoscópico e com melhores resultados curativos.

Embora seja uma técnica bastante eficaz, está associada a taxas superiores de complicações devido à dificuldade técnica inerente ao procedimento.

É constituída basicamente pelas seguintes etapas: delimitação, incisão e dissecção.

 

A seguir vamos enumerar pontos fundamentais para iniciar e aprimorar a técnica, com objetivo de aumentar a eficiência e reduzir as complicações

 

1. Identificar e avaliar de forma precisa as lesões quanto aos limites e ao nível de invasão, sendo fundamental o uso da cromoscopia convencional com corante. Em determinados casos são necessários a cromoscopia digital com magnificação e eventualmente a ecoendoscopia.

2. Ter conhecimento das indicações precisas do tratamento endoscópico e quais métodos são apropriados para cada caso considerando tamanho, localização e presença de fibrose

3. Antes de iniciar a técnica da ESD é necessário ter proficiência nos procedimentos terapêuticos como ligadura, hemostasia, polipectomia, mucosectomia e familiaridade com acessórios como cateter injetor, endoloop e clipador.

4. Uma etapa fundamental é assistir a vários procedimentos em cursos ou vídeos com diferentes knifes e técnicas, e também realizar leitura específica

5. Ter contato direto com a técnica auxiliando nos procedimentos e participando de Workshops de ESD em modelos animais.

6. Realizar primeiros procedimentos em conjunto com colega com mais experiência. Iniciar por lesões menores, em localização mais favorável e sem componente cicatricial, em pacientes sem comorbidades.

7. Preparo da sala: necessário sistema de videoendoscopia, unidade eletrocirúrgica com recursos de corte pulsado, coagulação soft e forced. Insuflador de CO2 é desejável para intervenções no esôfago, cólon e reto, e particularmente na ocorrência de perfuração.

8. Aparelhos e acessórios:

A. Os endoscópios devem estar com iluminação, comandos e angulações em perfeitas condições. Desejável ter aparelhos com diferentes características como terapêutico, duplo canal, pediátrico e multibanding scope para serem utilizados diante de alguma dificuldade nas manobras ou no posicionamento.

B. Caps ou attachment, que são adaptados na ponta do endoscópio para manter distância e campo visual entre o aparelho e a estrutura, facilitam acesso à camada submucosa para dissecção.

C. Cateter injetor para injeção de solução na camada submucosa para criar coxim de segurança para incisão e dissecção. O cateter ideal é de fino calibre, alto fluxo e bisel curto.

D. Pinça de coagulação para pré-coagulação mecânica do vaso identificado e isolado, ou para hemostasia do foco hemorrágico (soft coagulação 80W Effect 5);

E. Clipador para oclusão de perfuração, hemostasia de vaso de maior calibre ou sangramento refratário à coagulação com pinça, e para aproximação das bordas ao final do procedimento.

F. Knifes são os acessórios para realizar a demarcação, incisão e a própria dissecção, sendo que atualmente existem diversos tipos disponíveis. Em geral optamos pela utilização de apenas um tipo de knife no qual temos melhor adaptação e segurança no seu manejo.

9. Solução para cromoscopia: a avaliação das lesões esofágicas com a solução de lugol  (1% a 1,5%) é melhor que a cromoscopia digital para a definição das bordas. O índigo-carmin é utilizado para a avaliação das lesões gástricas e colorretais. As lesões gástricas, por vezes, são de difícil identificação das bordas à luz branca ou com índigo-carmin e nestes casos a cromoscopia digital com magnificação é muito útil. No cólon e no esôfago estes recursos são úteis para estimar o nível de invasão da lesão.

 

Avaliação com luz branca.

Avaliação com luz branca.

Cromoscopia com índigo-carmin.

Cromoscopia com índigo-carmin.

 

10. Soluções para injeção: podemos utilizar solução fisiológica, Manitol, Voluven, Ácido Hialurônico, entre outras. É necessário que a solução seja eletrolítica para que ocorra a transmissão da corrente elétrica. Soluções com maior osmolaridade apresentam menor absorção e portanto maior tempo de permanência na camada submucosa.

11. Delimitação: é a etapa inicial e de extrema importância para garantir a radicalidade da ressecção. A delimitação das lesões esofagogástricas é realizada com o próprio knife,  distando 5 mm da lesão, e com uso da corrente de coagulação modo soft ou forced

 

.lesão

Delimitação da lesão.

Delimitação da lesão.

 

12. Infiltração da solução escolhida, com cateter injetor, deve ser realizada na margem externa da demarcação. Necessário optar por cateter adequado, puncionar obliquamente e sem força excessiva para atingir a camada submucosa, evitando a injeção inadvertida na camada muscular própria ou transfixação da parede. Cuidados adicionais são evitar a punção de vasos visíveis e a insuflação exagerada do órgão.

 

Injeção de solução na submucosa.

Injeção de solução na submucosa.

 

13. Incisão

  • deve ser iniciada em geral pelo local de maior dificuldade de abordagem e pela porção inferior em relação à ação gravitacional.
  • A técnica para evitar sangramento e perfuração nesta etapa é o ajuste adequado do bisturi no modo endo cut:
    • VIO 300: Efeito 2 a 4; duração 2 ou 3; intervalo 2 ou 3 (*)
    • ICC 200: endo cut 80 a 100 W; efeito 3 ou 4 (*)
  • avançar o knife lentamente e realizar incisão superficial, sem atingir planos profundos, evitando-se a secção dos vasos calibrosos e da muscular própria.

(*) os ajustes do bisturi elétrico apresentados são apenas como referência. Dependendo da estratégia e do tipo de knife a incisão pode ser inicialmente parcial, seguida de dissecção também parcial antes de se completar toda a circunferência.

 

Incisão da mucosa.

Incisão da mucosa.

 

14. Dissecção:

  • é a etapa mais trabalhosa do procedimento
  • é realizada com o knife utilizando corrente de coagulação forced ou swift
    • VIO 300: 40W; efeito 3 ou 4
    • ICC 200: 40W; efeito 3
  • Os fatores importantes para uma dissecção de qualidade e segura são trabalhar sempre com boa visão, utilizar o cap de forma adequada, bom posicionamento do aparelho, trabalhar com coxim submucoso adequado e dissecar junto à camada muscular própria.

 

Dissecção da camada submucosa.

Dissecção da camada submucosa.

 

15. Pré-coagulação e Hemostasia: os vasos devem ser previamente identificados e seccionados diretamente com o knife quando de fino calibre, porém os mais calibrosos devem ser pré-coagulados previamente à secção com o knife, utilizando-se a pinça de coagulação (ICC 200: soft 80 W; efeito 5 / VIO 300: soft 80W; efeito 5). Caso ocorra sangramento durante a dissecção, o tratamento depende da natureza venosa ou arterial e da intensidade: sangramento em babação pode ser tratado com próprio knife com a corrente de coagulação, porém sangramento arterial ou volumoso deve ser controlado imediatamente com pinça de coagulação (coagrasper).

 

Vaso calibroso identificado durante ESD.

Vaso calibroso identificado durante ESD.

Pré-coagulação.

Pré-coagulação.

Aspecto após dissecção de vaso calibroso.

Aspecto após dissecção de vaso calibroso.

 

16. Revisão cuidadosa é obrigatória ao final do procedimento para identificar vasos que requeiram coagulação complementar, pontos de perfuração ou áreas com lesão da camada muscular própria com risco de perfuração tardia. Nestes casos são mandatórios o uso de clipes que devem ser aplicados de forma cuidadosa para evitar laceração e mais danos à camada muscular.

 

Realizar revisão do leito de ressecção.

Realizar revisão do leito de ressecção.

 

17. Cuidados com a peça ressecada são:

  1. Recuperar em bloco, evitando a fragmentação
  2. Fixar sobre uma base utilizando alfinetes, com a devida orientação
  3. Medir e examinar a peça quanto ao comprometimento das margens
  4. Documentação fotográfica
  5. Imergir em solução de formol.

 

Peça pós-ESD.

Peça pós-ESD.

 

Considerações finais:

As ressecções endoscópicas trazem grandes benefícios aos pacientes por oferecerem tratamento minimamente invasivo, preservando a qualidade de vida.

A ESD é uma técnica que possibilita amplas ressecções curativas, porém, associada à dificuldade técnica e complicações, tais como sangramento e perfuração. A sua execução com segurança requer tempo, equipamentos, acessórios e treinamento específico.

 

Abaixo vídeos com casos de ESD de estômago e cólon ascendente.