SYSTEMATISK trænede læringsalgoritmer til fortolkning af oral carcinogenese ved optisk kohærenstomografi (SYMILIS OCT)

Baggrund og behov:

På trods af fremskridt inden for orale screeningsteknikker, fortsætter diagnostiske forsinkelser, hvilket nødvendiggør udforskning af ikke-invasive metoder til tidlig påvisning af oral cancer. Den nuværende standard diagnostiske metode, histologisk analyse, kræver ofte invasive biopsier og kan være tidskrævende, hvilket fører til forsinkelser i behandlingsstart. Desuden kan traditionelle screeningmetoder ikke altid opdage orale læsioner i tidlige stadier nøjagtigt. Derfor er der et kritisk behov for at forbedre diagnostiske kapaciteter gennem vedtagelse af innovative teknologier.

I denne sammenhæng fremstår Optical Coherence Tomography (OCT) som en lovende teknologi, der kræver undersøgelse. OCT tilbyder flere fordele i forhold til konventionelle diagnostiske tilgange. Dens ikke-invasive natur giver mulighed for real-time og ikke-invasiv billeddannelse af vævsmorfologi med høj opløsning, hvilket gør det muligt for klinikere at visualisere strukturelle ændringer i oralt væv. Ved at give tværsnitsbilleder af vævslag har OCT potentialet til at identificere subtile ændringer, der indikerer tidlige orale læsioner, herunder potentielt maligne lidelser (OPMD'er) og pladecellecarcinom (OSCC). Derudover kan OCT lette tidlig detektion ved at muliggøre gentagne undersøgelser over tid og derved overvåge læsionsforløb eller regression uden behov for gentagne biopsier.

Udforskningen af ​​OCT som et diagnostisk værktøj stemmer overens med det presserende behov for at forbedre effektiviteten og nøjagtigheden af ​​diagnosticering af oral cancer. Ved at udnytte OCT's muligheder kan klinikere potentielt fremskynde identifikation af mistænkelige læsioner, hvilket fører til rettidig intervention og forbedrede patientresultater. Desuden har integrationen af ​​OCT i rutinemæssig klinisk praksis potentialet til at reducere byrden forbundet med invasive procedurer og diagnostiske forsinkelser, hvilket i sidste ende forbedrer kvaliteten af ​​plejen for personer med risiko for oral cancer.

Men på trods af disse potentielle fordele er der stadig flere udfordringer. I øjeblikket er der mangel på præcis definition af OCT-mønstre, der er specifikke for forskellige orale læsioner. Dette hindrer den konsekvente fortolkning af OCT-billeder og begrænser dens diagnostiske anvendelighed. Derudover er den nøjagtige tilpasning af OCT-fund med histologisk analyse afgørende for validering og klinisk anvendelighed. Alligevel er der stadig behov for standardiserede protokoller for at sikre korrekt overlejring af OCT-billeder med tilsvarende histopatologiske træk.

Mens computeriseret OCT-analyse giver et løfte om at forbedre diagnostisk nøjagtighed, kan eksisterende metoder være tilbøjelige til skævheder. Disse skævheder skal adresseres for at udvikle robuste algoritmer, der er i stand til pålideligt at detektere tidlige tegn på oral cancer, trænet i standardiserede teknikker til sammenligning mellem OCT og histologi.

Derfor er det bydende nødvendigt at løse disse udfordringer gennem standardisering af OCT-billeddannelsesprotokoller, etablering af konsistente OCT-mønstre og udvikling af upartiske computeriserede analysemetoder. At gøre det vil ikke kun fremme den kliniske anvendelighed af OCT i oral cancerdiagnose, men også forbedre patientresultaterne ved at muliggøre tidligere påvisning og intervention.

Mål og tilgang:

1. Standardisering af teknik til OCT-scanninger og biopsi af orale læsioner:

   • Formål: At standardisere biopsierhvervelsesteknikken til både OCT og histologisk analyse, hvilket sikrer en pålidelig korrelation mellem billeddannelsesmodaliteter.
   • Fremgangsmåde: Vi vil udvikle og implementere en standardiseret biopsiopsamlingsprotokol, der optimerer vævsbevaring og tilpasning til OCT-billeddannelsesparametre. Dette kan involvere specialiseret instrumentering og proceduremæssige retningslinjer, der er skræddersyet til at maksimere diagnostisk udbytte, med fokus på standardisering af sted og dimension af optisk og kirurgisk prøveudtagning. Der vil blive etableret detaljerede protokoller for OCT-billeddannelse, der sikrer ensartede optagelsesparametre på tværs af alle steder. Tilsvarende vil histologisk behandling af biopsiprøver overholde standardiserede protokoller for at opretholde integritet og lette nøjagtig korrelation med OCT-fund. En ny optisk og histologisk procedure for Target-biopsi vil blive udført og vurderet.

2. Standardisering af OCT-mønstre for oral carcinogenese:

   • Formål: At etablere standardiserede mønstre for OCT-billeddannelse af OPMD'er og OSCC'er, hvilket øger diagnostisk nøjagtighed.
   • Fremgangsmåde: Evalueringen af ​​OCT-billeder vil medføre omhyggelig analyse for at identificere konsistente mønstre, der afspejler forskellige orale læsioner. Ved at korrelere disse mønstre med histologiske fund sigter vi mod at udvikle en omfattende referencevejledning til fortolkning af OCT-billeder med præcision og konsistens.

3. Oprettelse af billeddatasæt til udvikling af diagnostisk software:

   • Formål: At indsamle et omfattende lager af OCT-billeder, hvilket letter udviklingen af ​​digitale diagnostiske værktøjer.
   • Fremgangsmåde: Et robust datasæt bestående af OCT-billeder og tilsvarende histologiske data vil blive nøje sammensat. Dette datasæt vil tjene som grundlag for træning og validering af maskinlæringsalgoritmer, der sigter mod at udvikle sofistikeret diagnostisk software, der er i stand til at opdage tidlige tegn på oral cancer med høj sensitivitet og specificitet.

Ved at forfølge disse mål sigter vi mod ikke kun at evaluere effektiviteten af ​​OCT i tidlig oral kræftdiagnose, men også bidrage til standardisering af diagnostiske metoder og bane vejen for integration af avancerede teknologier i klinisk praksis.