Évaluation assistée par intelligence artificielle des lésions cutanées pigmentées (NNCD)

Arrière-plan

Le mélanome malin (MM) est un cancer mortel, faisant environ 160 000 nouveaux cas par an et 48 000 décès dans le monde [1]. Le taux d'incidence du MM a augmenté entre 1950 et 2007 de plus de 17 fois chez les hommes (1,9 à 33,5 pour 100 000) et de plus de 9 fois chez les femmes (2,6 à 25,3 pour 100 000) [2]. On estime que 76 000 nouveaux cas et 9 000 décès sont diagnostiqués/an (États-Unis, uniquement, 2017) [3]. Les pays européens rapportent 22000/an. mélanomes de stade 4.

Le MM commence de novo chez environ 70 % des sujets, avec une petite lésion cutanée superficielle de 2 millimètres ou plus qui, si elle n'est pas diagnostiquée, peut évoluer vers un cancer à un stade plus avancé, suivi d'une propagation silencieuse des ganglions lymphatiques et d'une invasion d'organes vitaux tels que le foie et cerveau. Le MM est mis en scène soit par une invasion directe dans la peau, l'échelle de Breslow en mm, soit par son implication au niveau de la peau, un niveau d'implication structurelle de la peau de Clark 1-5. Les deux méthodes d'évaluation sont des prédicteurs de la survie à long terme, qui est presque inchangée à une profondeur de Breslow inférieure à 1 mm et bien diminuée au-delà du stade Clark III. Par conséquent, la détection précoce du mélanome, généralement étiqueté comme petit mélanome, est essentielle.

Méthodologies actuelles de détection du MM

Les différentes méthodes et moyens de diagnostic suivants pour la détection du mélanome cutané sont actuellement employés comme moyen de diagnostic :

1. Reconnaissance visuelle par une Asymétrie, Bordure, Couleur, Diamètre et Evolutivité (règle ABCDE). Une méthodologie vieille de 30 ans et toujours en cours, évaluant : ABCDE. Il est utilisé par une partie des dermatologues américains qui font confiance à leurs compétences cliniques et à leur instinct [4]. En raison de sa complexité innée et de la myriade de schémas de reconnaissance, la dermoscopie par microscopie à épiluminescence est considérée comme inefficace par 60% des dermatologues non utilisateurs et 30% la rapportent comme chronophage, la rendant impraticable. La règle précitée a été revue en 2015 [5] et enseigne l'utilisation d'un diamètre supérieur à 6 mm comme critère de reconnaissance du mélanome. Par conséquent, il ne contribue pas à la détection précoce d'un mélanome, qui pourrait sauver la vie, puisque 70 à 80 % des mélanomes commencent de novo sous forme de petits mélanomes. Une tentative de modification des critères de diamètre, c'est-à-dire une diminution du diamètre postulé de 6 mm, entraîne une diminution importante de la sensibilité et de la spécificité, rendant l'ABCDE inefficace pour la détection précoce du mélanome. Il est conclu que ces critères visuels de base, bien que largement utilisés, sont une méthode de prévention non efficace en raison de leurs critères innés qui manquent les mélanomes évolutifs, puisque tous les mélanomes commencent comme de petits mélanomes.

2. La microscopie à épiluminescence est un art vieux de 65 ans, qui est considéré comme l'étalon d'or de l'évaluation. Cela dépend fortement des compétences et des connaissances du diagnosticien. La microscopie à épiluminescence est une passerelle entre l'observation clinique et le diagnostic histopathologique. Il permet la visualisation des pigments cutanés jusqu'au derme papillaire et améliore la sensibilité et la spécificité de la détection. L'analyse est faite par un clinicien sur la base des règles dermoscopie [6], qui sont basées sur une analyse de modèle dermoscopique compliquée.

   L'analyse dermoscopique complète du modèle d'une lésion est le courant dominant du diagnostic. Chacun des motifs dermoscopiques peut diverger en étendue, en diamètre, en aspect général ou local, ou évoluer en multi motifs avec différentes zones d'expression sur une même lésion et rendant le diagnostic au-delà d'une tâche encyclopédique.

   En raison de la complexité de la méthode d'analyse dermoscopique, différentes modifications ont été proposées, telles qu'une règle ABCD simplifiée, une évaluation intermédiaire de 7 règles et une liste de contrôle de 11 règles. La myriade de données et son interprétation rendent même les experts en dermoscopie capables d'identifier les mélanomes avec un rapport relativement faible de 5:1 à 15:1, c'est-à-dire le nombre de biopsies de lésions bénignes réalisées afin de poser le diagnostic d'un mélanome cutané.

   En outre, certains prétendent qu'un signe diagnostique pourrait être plus sensible que d'autres signes, comme les critères d'une zone sans structure brun clair. Les dermatologues échouent souvent à diagnostiquer un petit mélanome précoce qui est la période critique de croissance de la tumeur et la prévention la plus efficace.

3. La reconnaissance visuelle par photographie temporelle du corps entier n'est pas encore une méthodologie standardisée, une procédure longue et coûteuse pour le patient. Il utilise l'évaluation de la comparaison humaine et est soumis aux biais de la photo pixel pendant l'exécution de la mesure, en raison de l'éclairage, de l'arrière-plan et de la position de la caméra. L'ajout de l'évaluation du patient par intelligence artificielle, une analyse basée sur l'évaluation informatique de différents paramètres colorimétriques et géométriques d'une lésion en temps réel, ne confère qu'un avantage limité, donnant parfois plus de faux positifs par rapport à des cliniciens inexpérimentés voire expérimentés.
4. Les appareils de multi-spectrométrie, qui fournissent des mesures de la mélanine, du collagène et de l'hémoglobine avec une utilisation supplémentaire de l'analyse d'image, ne confèrent aucun avantage à la microscopie à épiluminescence. Bien qu'affichant une sensibilité plus élevée, la spécificité de ces méthodologies est considérablement inférieure à celle de la simple microscopie à épiluminescence dans le taux d'identification du mélanome.
5. Microscopie confocale à balayage, une procédure qui utilise un laser de faible puissance pour une imagerie 3D. Un moyen de diagnostic efficace. Cependant, l'utilisation de cette méthodologie est limitée par son coût élevé, une courbe d'apprentissage prolongée (6 mois) de 2000 à 4000 images et l'exigence d'un personnel hautement spécialisé et formé, car cette méthodologie est fortement soumise à des artefacts.
6. Méthodes expérimentales en cours de développement : spectroscopie d'impédance électrique, tomographie par cohérence optique, ultrasons à haute fréquence, imagerie de perfusion laser Doppler, imagerie thermique dynamique, microscopie photoacoustique, à développer et à prouver.

Exigences cliniques

Il est souhaitable d'identifier une nouvelle méthodologie non invasive qui

1. Améliorer la sensibilité du diagnostic des lésions cutanées pigmentées, comme les naevus dysplasiques, les naevus de Spitz et le MM
2. Identifier les petits MM,
3. Augmenter la spécificité des lésions à biopsier
4. Technologie rapide non invasive.

Pratique courante

Généralement, un patient est évalué par un médecin en raison soit d'une plainte de lésion cutanée, soit, chez les patients à haut risque, d'une convocation à des visites régulières.

Seuls certains des dermatologues utilisent la dermoscopie ou sont qualifiés pour l'utiliser car cela peut sembler prendre du temps. Il n'y a pas de norme internationale de degré de compétence. Même un manuel de référence de dermoscopie n'existe pas.

Lors de la reconnaissance d'une lésion suspecte, le patient est référé à un chirurgien pour une biopsie.

Comme récemment examiné et compte tenu de ce qui précède, l'incidence du mélanome continue d'augmenter. Toutes les méthodes actuelles ne diagnostiquent généralement pas le mélanome à un stade précoce et la microscopie à épiluminescence dépend fortement de l'utilisateur et manque souvent le diagnostic. L'excision précoce est la seule stratégie pour réduire le nombre de décès associés au mélanome. L'excision inutile des lésions bénignes augmente la morbidité et les coûts de santé associés au dépistage du mélanome, ce qui entraîne des restrictions recommandées à un dépistage corporel total par le Surgeon General (2016) et remet en question l'efficacité d'un tel dépistage.

La nécessité d'une méthodologie et d'un système plus systématisés est évidente compte tenu de l'augmentation prévue de l'incidence du mélanome à 1:15 au cours des 15 prochaines années. Un nouveau dispositif capable de saisir la fenêtre d'opportunité du naevus dysplasique au petit mélanome est très utile pour les systèmes de santé d'aujourd'hui.

Objectifs principaux de l'étude

• Une sensibilité d'au moins 75 % pour les résultats du classificateur par rapport à la sensibilité de la biopsie est le pourcentage de naevus dysplasiques, de naevus de Spitz ou de mélanomes correctement diagnostiqués. [ Désigné comme problème de sécurité : Non ].
• Une sensibilité d'au moins 85 % pour les résultats d'une technologie de classification modifiée (MCT) par rapport à la biopsie. La sensibilité est le pourcentage de naevus dysplasiques, de naevus de Spitz ou de mélanomes correctement diagnostiqués. [ Désigné comme problème de sécurité : Non ]
• Une spécificité d'au moins 33 % pour les résultats du classificateur par rapport à la biopsie. La spécificité est le pourcentage de naevus dysplasiques, de naevus de Spitz ou de mélanomes correctement identifiés. [ Désigné comme problème de sécurité : Non ]
• Une spécificité d'au moins 33 % pour les résultats MCT par rapport à la biopsie. La spécificité est le pourcentage de naevus dysplasiques, de naevus de Spitz ou de mélanomes correctement identifiés. [ Désigné comme problème de sécurité : Non ]

Objectifs d'études secondaires

• La valeur prédictive positive du MCT, par rapport au résultat de la biopsie [ Désigné comme problème de sécurité : Non ]
• La valeur prédictive négative du MCT, [ Désigné comme problème de sécurité : Non ]
• Le taux de faux positifs de MCT, [ Désigné comme problème de sécurité : Non ]
• Le taux de faux négatifs de MCT, [ Désigné comme problème de sécurité : Non ]
• La différence entre deux dermoscopes, [ Désigné comme problème de sécurité : Non ]
• La valeur prédictive positive de Classifier, comparée au résultat de la biopsie [ Désigné comme problème de sécurité : Non ]
• La valeur prédictive négative de Classifier, [ Désigné comme problème de sécurité : Non ]
• Le taux de faux positifs de Classifier, [ Désigné comme problème de sécurité : Non ]
• Le taux de faux négatifs de Classifier, [ Désigné comme problème de sécurité : Non ]
• Taux de sensibilité et de spécificité de la décision clinique.