POLAR

ARTIFICIAL RECOGNITION OF POLYPS

Im Oktober 2018 hat ZiuZ das POLAR-Projekt in Zusammenarbeit mit dem Universitätsklinikum Amsterdam (Amsterdam AMC) und dem Klinikum Leeuwarden (MCL) ins Leben gerufen. Ziel der Zusammenarbeit war die Entwicklung eines computergestützten Diagnosetools (CAD), das die Klassifizierung kleiner Darmpolypen (1-5 mm) ermöglicht. Da die Polypen mithilfe des Tools bereits während der Koloskopie beurteilt werden können, kann der Arzt sofort entscheiden, bösartige Polypen während des Eingriffs zu entfernen und gutartige in Ruhe zu lassen.



10 Krankenhäuser haben sich für die Teilnahme an diesem innovativen Projekt angemeldet. Sie halfen beim Sammeln von Bildern von Dickdarmpolypen mithilfe der POLAR-Box, die speziell zum Sammeln und Speichern von prospektiven Daten entwickelt wurde. Im Mai 2019 erteilte die technische Abteilung die Genehmigung zur Verwendung der POLAR-Boxen, wonach die erste POLAR-Box bei Bergman Clinics in Amsterdam zum Einsatz kam. Nach den ersten Tests wurden die POLAR-Boxen auch für die anderen angeschlossenen Krankenhäuser produziert und zur Datenerhebung verwendet.

Darüber hinaus erhielt ZiuZ auch einen Satz retrospektiver Daten, die für die Entwicklung einer ersten Version des Algorithmus verwendet wurden. Damit begann auch die Entwicklung des Prototyps für das CAD-Tool.

Das POLAR-Projekt wurde Ende 2021 abgeschlossen. Von Mai 2019 bis Dezember 2020 wurden insgesamt 2.637 Bilder von Polypen von 555 Patienten zusammengetragen. Diese Bilder wurden verwendet, um das CAD-System zu trainieren, um Polypen in endoskopischen Aufnahmen zu lokalisieren und anschließend zu klassifizieren. Am Ende kooperierten acht niederländische Krankenhäuser bei der Erhebung der Daten.

Nach der Entwicklung des CAD-Systems wurden die Ergebnisse des Modells im Rahmen einer Validierungsstudie (März - September 2021) mit den optischen Diagnosen von Endoskopikern verglichen. In dieser Phase wurden insgesamt 429 Polypen gesammelt, die den Kriterien für kleine Polypen entsprachen. Die Validierungsstudie zeigte, dass das CAD-System mit der optischen Diagnose eines durchschnittlichen Endoskopikers vergleichbar abschneidet. Die Ergebnisse zeigt die nachstehende Tabelle.


Für das Training des CAD-Systems wurden Aufnahmen mit NBI-Licht ohne Heranzoomen verwendet. Dadurch erhielt das System die gleiche Detailgenauigkeit wie der Endoskopiker, um eine Klassifizierung vorzunehmen. Die endgültigen Ergebnisse entsprachen noch nicht den Richtlinien, um eine optische Diagnosestrategie zu ermöglichen. Die weitere Erforschung anderer Bildtypen oder der Richtlinien für „gute“ Aufnahmen von Polypen bietet diesbezüglich voraussichtlich mehr Möglichkeiten.


POLAR wird anteilig durch Subventionen der Europäischen Union finanziert: Europäischer Fonds für regionale Entwicklung (via SNN) und Provinz Friesland.


For the training of the CADx system, photos based on narrow band imaging have been used without zooming in. As a result, the system has the same amount of detail as the endoscopists to make a classification. The final results did not yet meet the guidelines to enable an optical diagnosis strategy. Further research into other types of photos or the guidelines for ‘good’ photos of polyps probably offers more possibilities in this regard.



POLAR is co-financed by grants from the European Union: European Regional Development Fund (via SNN) and the province of Friesland.