京都胃炎分類に基づく磁気制御カプセル内視鏡(MCCE)のピロリ菌感染状態診断性能

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Dec 02, 2023

京都胃炎分類に基づく磁気制御カプセル内視鏡(MCCE)のピロリ菌感染状態診断性能

Dipartimento di Gastroenterologia BMC

BMC Gastroenterology volume 22、記事番号: 502 (2022) この記事を引用

971 アクセス

メトリクスの詳細

これまでの研究では、胃炎の京都分類により、従来の胃内視鏡検査でピロリ菌感染状態を正確に予測できることが示されています。 この研究の目的は、胃炎の京都分類が磁気制御カプセル内視鏡(MCCE)にうまく当てはまるかどうかをテストすることでした。

私たちは、MCCE と尿素呼気検査 (UBT) の両方を受けた 227 人の参加者を連続的に募集しました。 UBTの結果を知らされていなかった2人の医師は、MCCE画像を検討した後、胃炎の京都分類にリストされている10の所見に従ってヘリコバクター・ピロリ感染状態を独自に診断した。 また、これら 10 個の発見を組み合わせて H. pylori 感染状態を評価する 2 つの予測モデルも開発しました。

MCCE による H. pylori 感染状態の全体的な診断精度は 80.2% でした。 現在の感染に対する感度、特異度、診断オッズ比 (DOR) は、それぞれ 89.4%、90.1%、77.1 でした。 主な特異的所見は、現在の感染では粘膜の腫れと斑点状の発赤、非感染では集合細静脈の規則的な配置(RAC)、縞状発赤、胃底腺ポリープ(FGP)、過去の感染では地図状の発赤でした。 2 つの予測モデルでは、非感染と現在の感染を予測するための曲線下面積 (AUC) 値は、それぞれ 84.7 と 84.9 でした。

胃炎の京都分類は MCCE によく当てはまります。 H. pylori 感染状態は、胃炎の京都分類に従って MCCE で正確に評価できました。

査読レポート

胃がん (GC) は現在、世界で 3 番目に多いがん関連死亡原因となっています [1、2]。 Global Cancer Observatory (GCO) の推定によると、毎年約 95 万人の GC が新たに診断されており、これらの新たに診断された GC の大部分は日本、韓国、中国などの東アジア諸国から報告されています [1、3]。 食道胃十二指腸鏡検査(EGD)による早期発見は、GC の死亡率を効果的に低下させることができます。 しかし、EGD は侵襲的処置であり、患者の不快感や処置に関連した有害事象 (AE) の懸念を引き起こす可能性があり、そのため患者のコンプライアンスが低下します [3、4]。

技術の進歩により、非接触で胃粘膜を検査できる新しい非侵襲的装置である磁気制御カプセル内視鏡(MCCE)が開発されました[5、6、7、8]。 さらに、MCCE は鎮静を必要としないため、EGD よりも安全で快適なスクリーニング方法となります。 さらに、最近発表された研究では、MCCE の診断精度が従来の EGD の診断精度と同等であることが示されました [5、6]。 近年、MCCEは急速に発展しており、GCの有病率が世界で最も高い中国で人気を集め続けている[2、9]。

これらの利点にもかかわらず、MCCE が GC のスクリーニング ツールとして従来の EGD に代わるのに十分であるかどうかは十分に評価されていません。 GC 発症のリスクは主にヘリコバクター ピロリへの曝露によって決まるため、未解決の重要な問題の 1 つはヘリコバクター ピロリ (H. ピロリ) 感染状態の診断です [3、9]。 しかし、EGD で H. pylori 感染状態を診断することは、経験豊富な内視鏡医にとっても困難な作業です。

2014 年、ピロリ菌感染状態の診断を容易にし、EGD を使用して GC のリスクをより適切に層別化するために、胃炎の京都分類が開発されました。 最近の出版物では、胃炎の京都分類がヘリコバクター ピロリ感染状態の 3 つの分類診断において便利で信頼できることが実証されています [10、11]。 しかし、今日までのところ、胃炎の京都分類が MCCE に適用できるかどうかは不明のままです。 したがって、胃炎の京都分類が MCCE に適用できるかどうか、また H. pylori 感染状態が MCCE で正確に評価できるかどうかを検証するためにこの研究を実施しました。

京都分類に基づいてヘリコバクター ピロリ感染状態を判定する際の MCCE の診断性能が評価されました。 私たちは、健康診断のために研究所を訪れる人々を前向きに募集しました。 これらの人々は、軽度の上腹部症状を示していたか、まったく無症状でした。 参加者は、2019 年 5 月 1 日から 12 月 31 日まで連続して募集されました。参加基準は次のとおりです。 MCCEスクリーニングの予定。 尿素呼気検査(UBT)の結果も得られました。 除外基準は次のとおりでした。胃の手術歴。 進行性GCの以前または現在の診断。 プロトンポンプ阻害剤(PPI)、ヒスタミンブロッカー、抗生物質、またはビスマスの最近の使用。 画質も最適ではありません。

UBT には尿素 [13C] 呼気検査 (UBT) 診断キット (Beijing Huabo Medical Technology Co., Ltd.) が使用され、参加者全員は UBT の前日に一晩絶食するように求められました。 UBTはMCCEの前後2日以内に実施され、その結果がヘリコバクター・ピロリ感染状態のゴールドスタンダードとみなされました。 H. pylori の除菌歴に関係なく、UBT 結果が 4 μmol/L 以上の場合、現在の感染が考慮されました。 UBT 結果が < 4 µmol/L の場合、非感染とみなされました。 参加者がUBTの結果が陰性であり、MCCEおよびUBTを受ける6か月以上前にピロリ菌の除菌に成功した歴を明確に述べた場合、過去の感染が考慮されました。

この研究はヘルシンキ宣言に従って実施され、PLA(人民解放軍)総合病院の倫理委員会によって承認されました。 すべての参加者は書面によるインフォームドコンセントを提出しました。

当院で使用されているMCCEは、Ankon Technologies Co., Ltd.(中国、上海、武漢)によって開発されました。 参加者には一晩絶食するよう求められた。 カプセルを飲み込む前に、胃粘膜の鮮明な視界を確保するために、2 Lの水とシメチコンを摂取しました。 検査は、以前に説明されたプロトコルに従って、経験豊富な技術者 (WM) によって実施されました [12、13]。

関連する研究に基づいて、ピロリ菌の感染状態と密接に関連する胃炎の京都分類にリストされている次の 10 の所見を選択しました:規則的な集合細静脈の配置 (RAC)、胃底腺ポリープ (FGP)、筋状の発赤、黄色腫、地図状発赤、斑状発赤、びまん性発赤、ひだの拡大、粘膜の腫れおよび結節性[10、11、14]。 MCCE による胃炎の京都分類の定義を図 1 に示します。MCCE のリアルタイムビデオと静止画像を検討した後、ヘリコバクター ピロリ感染の診断は、1,000 例を超えるカプセル内視鏡の経験と経験を持つ専門医師によって独自に行われました。経験豊富な症例数が 200 件未満の非専門家医師。 両査読者はUBTの結果とヘリコバクター・ピロリの除菌歴を知らされておらず、観察者間の意見の相違は、1000件以上のカプセル内視鏡の経験を持つベテラン内視鏡医である査読者によって解決された。

MCCE の胃炎の京都分類。 (A ~ H、EGD 画像、a ~ h MCCE 画像)。 A、粘膜の腫れ。 B、b 斑点状の赤みを伴う拡大したひだ。 C、c 結節性。 D、d 拡散性発赤。 E、e 地図のような赤み。 F、f黄色腫。 G、g RAC; H、h FGP

ヘリコバクター ピロリ感染状態の診断基準は、両査読者が胃炎の京都分類に精通したグループ セッションで確立されました [10、11、14、15]。 以下の所見のうち少なくとも 2 つが観察された場合: 斑点状の発赤、びまん性の発赤、拡大したひだ、粘膜の腫れおよび結節性、現在の感染症と診断されました。 RAC、胃底腺ポリープ(FGP)、線状発赤が観察され、現感染を示す所見が認められない場合は非感染と診断した。 地図状の発赤が単独で、または RAC または FGP と組み合わせて観察された場合、過去の感染症と診断されました。 さらに、現在の感染または非感染に関する重大な所見が観察されなかった場合、過去の感染の診断も考慮される可能性があります [10、11]。

10 個の所見を組み合わせて H. pylori 感染状態を評価する 2 つの予測モデルが開発されました。 モデル 1 では、含まれているすべての参加者から非感染参加者が選択され、モデル 2 では、モデル 1 で選択されなかった参加者から現在の感染参加者が選択されました。 したがって、モデル 1 では非感染参加者が特定され、モデル 2 では現在の感染参加者が特定されます。感染参加者が特定された。

前回のパイロット研究では、感度/特異度は約 80%/80% であり、10% の誤差を許容する場合に必要なサンプル サイズは 62 であると推定されました。 私たちの施設におけるヘリコバクター ピロリ感染の有病率は約 30% でした。 この場合、必要なサンプル サイズの合計は 205 でした。研究参加者の減少率が 10% であることを考慮して、推定サンプル サイズは最終的に 220 に設定されました。

統計分析には R ソフトウェア (https://www.r-project.org) を使用しました。 連続データは、平均値に範囲を加えたものとして表されます。 診断精度は、ヘリコバクター ピロリ感染に対する MCCE の全体的な診断性能を評価するために計算されました。 感度、特異度、陽性的中率 (PPV)、陰性的中率 (NPV)、および診断オッズ比 (DOR) を計算しました。 診断パラメータは、95% 信頼区間 (CI) を加えた値として表されました。 2 つの予測モデルのそれぞれについて、多変量ロジスティック回帰分析と 10 の結果に対する受信者動作特性 (ROC) 曲線が実行されました。 ROC 分析では、全体的な診断性能を実証するために曲線下面積 (AUC) 値が計算されました。 観察者間の変動は、カッパ値を計算することによって評価されました。 カッパ値が < 0.20、0.21 ~ 0.40、0.41 ~ 0.60、0.61 ~ 0.80、> 0.80 の場合、それぞれ悪い、普通、中程度、良い、および優れた一致と評価されました。

当初登録された参加者は 239 名でした。 しかし、12人の参加者は、3人の参加者が胃の手術を受けており、5人の参加者がPPIを服用しており、4人の参加者が胃の準備が不十分であったため、研究から除外された。 最終的に 227 名の参加者が登録されました。 彼らの平均年齢は50.9歳で、範囲は18歳から82歳でした。 男性 124 名、女性 103 名で、男女比は 1.20 でした。

227 人の参加者のうち、ヘリコバクター ピロリ感染の最終診断は、85 人(227 人中 85 人、37.4%)が現在感染、99 人(227 人中 99 人、43.6%)が非感染、43 人(43 人)が過去に感染(根絶)したと診断されました。 /227、18.9%) の参加者。 MCCEで行われたその他の診断は、参加者18名(18/227、7.9%)が胃食道逆流症(GERD)、参加者15名(15/227、6.6%)が粘膜下腫瘍(SMT)、13名(227/13)が毛細血管拡張症でした。 、5.7%) の参加者と胆汁逆流が 25 名 (25/227、11.0%) の参加者に発生しました。 隆起型または平坦型の浸食が 95 名 (95/227、41.9%) の参加者で見つかりました (表 1)。

MCCEを受けた227人の参加者のうち、90人が現在感染していると診断され、101人が非感染と診断され、36人が過去に感染していると診断された。 ヘリコバクター ピロリ感染の全体的な診断精度は 80.2% (182/227) でした。 現在の感染に対する感度、特異度、PPV は 89.4%、90.1%、9.07 でした。 非感染の場合は83.8%、85.9%、82.2%でした。 過去の感染の場合はそれぞれ63.9%、92.3%、53.5%でした(表2)。 非感染者を予測する ROC1 の AUC は 84.7、現在感染している個人を予測する ROC2 の AUC は 84.9 でした (図 2)。

胃炎の京都分類における 10 の所見に基づいて、非感染 (A) と現在の感染 (B) を予測するための受信者動作特性 (ROC) 曲線。 AUC、曲線下面積

多くの内視鏡所見は、ヘリコバクター ピロリ感染状態を示す高い診断価値を持っていました。 粘膜の腫れ(PPV 80.2%、DOR 25.6)、びまん性発赤(PPV 75.9%、DOR 9.2)、斑状発赤(PPV 79.2%、DOR 10.7)、ひだの拡大(PPV 85.7%、DOR 11.5)、結節性(PPV)などの所見83.3%、DOR 8.3) は現在の感染を強く示していました。 RAC (PPV 65.5%、DOR 7.7)、筋状発赤 (PPV 88.9%、DOR 12.1)、および FGP (PPV 80.0%、DOR 6.2) は非感染を強く示していました。 過去の感染では、赤みのようなマップ (PPV66.7%、DOR14.0) のみが高い診断値を示しました (追加ファイル 1: 表 S1、追加ファイル 2: 表 S2、および追加ファイル 3: 表 S3)。

粘膜の腫れと斑点状の発赤が 40 人で同時に観察されました。 この所見の組み合わせを現在の感染症の診断予測因子として使用した場合、PPV と DOR はそれぞれ 85.0% と 15.1 でした。 非感染者のうち、19人がFGPとRACの両方を持っていた。 この組み合わせの非感染状態に対する PPV と DOR は、それぞれ 89.5% と 13.1 でした。 過去の感染では、赤みのようなマップと RAC の組み合わせが 15 人で観察され、この所見の組み合わせにより、PPV と DOR はそれぞれ 86.7% と 39.4 でした (追加ファイル 1: 表 S1、追加ファイル 2: 表 S2、追加ファイル 3: 表 S3)。

予測モデル 1 では、RAC、FGP、および線状発赤は非感染と関連していました。 予測モデル 2 では、粘膜の腫れ、斑点状の発赤、びまん性発赤、黄色腫、および結節性が現在の感染と関連しており、これらの所見はモデル 1 の非感染と逆に関連していました (表 3)。 地図状の赤みは、モデル 1 とモデル 2 の両方で負の回帰係数を持ちました (表 3)。

ヘリコバクター ピロリ感染状態の診断に関しては、カッパ値が 0.86 で、全体的な一致は良好でした。 現在の感染と非感染のカッパ値はそれぞれ 0.91 と 0.82 でしたが、過去の感染のカッパ値は 0.73 と比較的低かったです。

MCCE で観察された 10 件の所見のほとんどは、高いカッパ値を有し、良好または良好な一致として評価されました。ただし、拡散性発赤 (カッパ値: 0.54) は中等度の一致と評価されました (追加ファイル 4: 表 S4)。

最近発表された中国の研究では、MCCE は大規模集団の GC を検出できると結論付けていますが、GC の第一選択スクリーニングツールとしての役割はさらに検証される必要があります [12]。 GC のリスクはヘリコバクター ピロリ感染状態と密接に関連しているため、ヘリコバクター ピロリ感染状態に対する MCCE の診断精度はリスク層別化において非常に重要です。 さらに、初期の GC または高悪性度前癌病変の形態学的特徴もピロリ菌感染状態の違いによって異なり、これが我々の研究の理論的根拠をさらに確立しました。

吉井ら。 胃炎の京都分類による白色光内視鏡検査における 3 つのヘリコバクター ピロリ感染状態の全体的な診断精度は 82.9% であることを実証しました [11]。 この研究では、胃炎の京都分類に記載されている重要な所見のほとんどが MCCE で認識可能であり、ヘリコバクター ピロリ感染状態は MCCE によって正確に診断でき、全体的な診断精度は 80.2% であり、EGD と同等であることがわかりました。 以前の研究では、MCCE がびらん、ポリープ、潰瘍、さらには表在性の早期胃癌を含むさまざまなタイプの胃病変を検出できることが実証されました [5、9、12、16]。 私たちの研究では、胃炎の京都分類がヘリコバクター ピロリ感染状態の診断において一般に MCCE によく当てはまることがわかりました。

現在の感染状態の診断において、最も信頼できる所見は粘膜の腫れ(感度 76.5%、特異度 88.7%、PPV 80.2%)でしたが、最近発表された他の EGD 研究では、その診断は主にびまん性発赤の観察に基づいて確立されました。 この違いが、従来の EGD と比較して MCCE の現在の感染に対する DOR が高かった (77.2 対 21.7) 理由である可能性があると我々は推測しています [10、16、17]。

MCCE は、感度、特異度、PPV がそれぞれ 83.8%、85.0%、82.2% で、非感染状態を確実に診断できます。 この診断は主に RAC の観察に基づいています。 FGP と線状発赤も高い特異性と PPV でしたが、これら 2 つの所見は比較的まれでした。 しかし、我々の研究における非感染状態に対するMCCEのDORは、著者らが同じ所見に基づいて診断を行った吉井氏のEGD研究のDOR(30.7対98.6)よりもはるかに低かった。 京都胃炎分類では、RAC を胃体の下部、主に小弯側に観察される微小血管網として定義しています [10, 14]。 過去の感染状況に関する MCCE の診断性能は、我々の研究では最適とは言えませんでしたが、これは主に特定の所見が不足していたためです。 さらに、観察者間のばらつきも診断性能の低さの一因となっている可能性があります。 私たちの研究での新たな発見は、RACと赤みのようなマップの組み合わせが、過去の感染に対する高度に特異的な予測因子として使用できることであり、その特異性、PPVとDORはそれぞれ98.9%、86.7%、39.4であった。 この所見の組み合わせは、診断が曖昧な場合に過去の感染状況を判断するのに特に役立ちます。

私たちの研究にはいくつかの強みがありました。 まず、これは前向き研究であり、査読者は最終結果を知らされておらず、UBT の結果をヘリコバクター ピロリ感染の診断のゴールドスタンダードとして使用し、結果の信頼性と堅牢性を高めています。 第二に、診断価値の高い所見の組み合わせをいくつか発見しました。これは、単一の所見の観察に基づいて診断が不確実な場合に役立ちます。 第三に、胃炎の京都分類における 10 の所見を組み合わせることによって MCCE の診断性能を評価する回帰分析を実行しました。 第 4 に、専門家と非専門家による MCCE 画像のレビューを実施し、観察者間の意見の相違を審査員によって解決し、将来の研究で結果を再現できるようにしました。

私たちの研究にはいくつかの限界がありました。 まず、すべての参加者は前向きに募集されましたが、参加者の約半数はピロリ菌に感染していない人 (44.5%) であり、過去に感染したことのある参加者の割合は特に低かった (15.9%)。 したがって、STARD (診断精度研究の報告基準) によれば、選択的バイアスは避けられません [18]。 第二に、京都の胃炎分類によると、粘着性粘液と過形成性ポリープもピロリ菌感染の重要な所見ですが、これらの所見は私たちの研究には含まれておらず、MCCEの萎縮と腸上皮化生の程度を評価することもできませんでした。以前の研究[19、20、21、22]で説明されている胃炎の京都分類のスコアリングシステムは、この研究では利用できませんでした。 したがって、この研究で使用された胃炎の京都分類は実際には修正されたバージョンです [10、11、12、14、23]。 第三に、研究参加者のごく一部でピロリ菌の自発的除菌が起こった可能性があり、それが診断精度の評価に影響を与えた可能性があり、我々の研究では過小評価されていた可能性がある[10、24]。

マップ状の発赤を予測因子として使用することは十分な診断力を持っていないように思われるため、今後の研究では、過去の感染についてより具体的な所見が保証されることが保証される。 さらに、近年、人工知能(AI)の導入により、胃腸腫瘍の診断精度が向上し、ピロリ菌感染状態に関するEGDの診断精度も向上しました[23、25]。 できれば、我々の結果がMCCEによるヘリコバクター・ピロリ感染状態のAI診断の確立に役立ち、より信頼性の高い方法でGCの早期検出を向上させることができれば幸いである[25、26]。 さらに、MCCE における萎縮と腸上皮化生のスコアリング モデルを確立する取り組みが必要であり、これは MCCE を介して GC リスクをより適切に階層化するのに役立つ可能性があります [19、20、21]。

胃炎の京都分類は MCCE によく当てはまります。 H. pylori 感染状態は、胃炎の京都分類に従って MCCE で正確に評価できました。

この研究の結果を裏付けるデータは、合理的な要求に応じて責任著者から入手できます。

人工知能

信頼区間

診断オッズ比

食道胃十二指腸鏡検査

胃底腺ポリープ

胃癌

胃食道逆流症

世界がん観測所

ヘリコバクター・ピロリ

磁気制御カプセル内視鏡

陰性的中率

プロトンポンプ阻害剤

陽性的中率

集合細静脈の規則的な配置

診断精度研究の報告基準

粘膜下腫瘍

尿素呼気検査

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適用できない。

この研究には資金提供はありませんでした。

Sun Xi と Liu Jing はこの研究に同等に貢献しました

中国人民解放軍総合病院、消化器科および肝臓科、第二医療センターおよび国立老年病臨床研究センター(中国、北京)

Sun Xi、Liu Jing、Wu Lili、Li Tingting、Li Jun、Wang Ming、Wang Zhiqiang

中国人民解放軍総合病院第 7 医療センター、消化器科、北京、中国

ジン・ペン

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SXとLJ:原稿執筆と画像レビュー。 LT および WL: データ収集と統計分析。 WM: すべての MCCE 手順を実施しました。 LJ: 倫理承認業務。 WZQ と JP: 研究のデザイン、言語編集。 著者全員が最終原稿を読んで承認しました。

王志強または金鵬との通信。

この研究はヘルシンキ宣言に従って実施され、PLA(人民解放軍)総合病院の倫理委員会によって承認されました(IRB No. S2018-109–01)。 すべての参加者は書面によるインフォームドコンセントを提出しました。

適用できない。

この研究の著者全員は利益相反を宣言していません。

シュプリンガー ネイチャーは、発行された地図および所属機関における管轄権の主張に関して中立を保ちます。

現在の感染症に対する重大な内視鏡所見の診断価値。

非感染に対する重大な内視鏡所見の診断価値。

過去の感染症に対する重大な内視鏡所見の診断価値。

10のMCCE所見に関する観察者間合意。

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転載と許可

Xi、S.、Jing、L.、Lili、W. 他京都胃炎分類に基づく磁気制御カプセル内視鏡(MCCE)のヘリコバクター・ピロリ感染状態の診断性能。 BMC Gastroenterol 22, 502 (2022)。 https://doi.org/10.1186/s12876-022-02589-z

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受信日: 2022 年 2 月 19 日

受理日: 2022 年 11 月 18 日

公開日: 2022 年 12 月 6 日

DOI: https://doi.org/10.1186/s12876-022-02589-z

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