Pigmentált bőrelváltozások mesterséges intelligencia által támogatott értékelése (NNCD)

Háttér

A rosszindulatú melanoma (MM) egy halálos rák, amely világszerte évente mintegy 160 000 új esetet és 48 000 halálesetet jelent [1]. Az MM előfordulási aránya 1950 és 2007 között több mint 17-szeresére nőtt a férfiaknál (1,9-33,5/100 000) és több mint 9-szeresére a nőknél (2,6-25,3/100 000) [2]. Becslések szerint évente 76000 új esetet és 9000 halálesetet diagnosztizálnak (csak az Egyesült Államokban, 2017) [3]. Az európai országok hozama 22000/év. 4. stádiumú melanoma.

Az MM az alanyok körülbelül 70%-ánál de novo kezdődik egy kis, 2 milliméteres vagy annál nagyobb felületi bőrelváltozással, amely, ha nem diagnosztizálják, előrehaladottabb stádiumú rákká fejlődhet, amit a nyirokcsomók csendes szétterjedése és a létfontosságú szervek, például a máj inváziója követ. és az agy. Az MM vagy a bőrbe való közvetlen invázió (mm-ben a Breslow-skála), vagy a bőrszintű érintettség, a Clark 1-5 strukturális bőr érintettségi szintje alapján történik. Mindkét értékelési módszer a hosszú távú túlélés előrejelzője, amely 1 mm alatti Breslow-mélységben szinte változatlan, a Clark III stádiumon túl pedig jóval csökkent. Ezért kritikus fontosságú a melanoma korai felismerése, amelyet általában kis melanómának neveznek.

Mutassa be az MM kimutatásának módszereit

A bőr melanoma kimutatására jelenleg a következő különböző módszereket és diagnosztikai módszereket alkalmazzák diagnózisként:

1. Vizuális felismerés aszimmetria, szegély, szín, átmérő és fejlődés (ABCDE szabály) alapján. Egy 30 éves módszertan és még mindig működik, értékelése: ABCDE. Az amerikai bőrgyógyászok egy része használja, akik megbíznak klinikai képességeikben és ösztöneikben [4]. Veleszületett összetettsége és számtalan felismerési mintája miatt az epilumineszcenciás mikroszkópos dermoszkópiát a nem használó bőrgyógyászok 60%-a hatástalannak tartja, és 30%-uk időigényesnek tartja, ami kivitelezhetetlenné teszi. A fent említett szabályt 2015-ben felülvizsgálták [5], és megtanítja a 6 mm-nél nagyobb átmérő használatát a melanoma felismerésének kritériumaként. Következésképpen nem járul hozzá a melanoma korai felismeréséhez, ami életmentő lehet, mivel a melanomák 70-80%-a de novo kis melanómaként kezdődik. A Diameter kritériumok megváltoztatására tett kísérlet, azaz a feltételezett 6 mm-es átmérő csökkenése az érzékenység és a specificitás jelentős csökkenéséhez vezet, ami hatástalanná teszi az ABCDE-t a melanoma korai felismerésére. Arra a következtetésre jutottak, hogy ezek az alapvető vizuális kritériumok, bár széles körben elterjedtek, nem hatékony prevenciós módszer a veleszületett kritériumaik miatt, amelyek figyelmen kívül hagyják a kialakuló melanómákat, mivel minden melanóma kis melanómából indul ki.

2. Az epilumineszcenciás mikroszkópia 65 éves művészet, amely az értékelés arany standardjának számít. Ez nagymértékben függ a diagnosztikus készségeitől és tudásától. Az epilumineszcens mikroszkópia a híd a klinikai megfigyelés és a kórszövettani diagnózis között. Lehetővé teszi a bőrpigmentek megjelenítését egészen a papilláris dermisig, és javítja a detektálás érzékenységét és specifitását. Az elemzést egy klinikus végzi a dermoscopy szabályok [6] alapján, amelyek egy bonyolult dermoszkópos mintaelemzésen alapulnak.

   Az elváltozások teljes dermoszkópos mintázata a diagnózis fő iránya. A dermoszkópos minták mindegyike eltérhet kiterjedésükben, átmérőjükben, általános vagy helyi megjelenésükben, vagy több mintázatként alakulhat ki ugyanazon a lézión, különböző kifejezési területekkel, és így a diagnózis túlmutat egy enciklopédikus feladaton.

   A dermoszkópos mintázatelemzési módszer összetettsége miatt különböző módosításokat javasoltak, például egy egyszerűsített ABCD-szabályt, egy köztes 7 szabályos értékelést és egy 11 szabályból álló ellenőrző listát. A számtalan adat és annak értelmezése arra készteti a dermoszkópia szakértőit ​​is, hogy 5:1-től 15:1-ig relatíve alacsony arányú melanomákat azonosítsanak, vagyis a jóindulatú elváltozások biopsziáinak számát egy bőrmelanóma diagnózisának felállítása érdekében.

   Ezenkívül vannak olyan állítások, amelyek szerint az egyik diagnosztikai jel érzékenyebb lehet, mint a többi jel, akárcsak a világosbarna szerkezet nélküli terület kritériumai. A bőrgyógyászok gyakran kudarcot vallanak a korai kis melanoma diagnosztizálásában, amely a daganat növekedésének kritikus időszaka és a leghatékonyabb megelőzés.

3. Az időbeli teljes testfotózással történő vizuális felismerés még nem szabványos módszer, időigényes és betegigényes eljárás. Emberi összehasonlító értékelést használ, és a pixelfotó torzításainak van kitéve a mérés során, a világítás, a háttér és a kamera pozíciója miatt. A páciens mesterséges intelligencia általi értékelése, egy elváltozás különböző kolorimetriai és geometriai paramétereinek valós idejű számítógépes értékelésén alapuló elemzés csak korlátozott előnyt biztosít, esetenként több hamis pozitív eredményt ad a tapasztalatlan vagy akár tapasztalt klinikusokhoz képest.
4. A melanin, kollagén és hemoglobin mérését lehetővé tevő multispektrometriás készülékek képelemzés további használatával nem jelentenek előnyt az epilumineszcens mikroszkópiának. Bár nagyobb érzékenységet mutatnak, ezek a módszerek a melanoma azonosítási arányában lényegesen elmaradnak az egyszerű epilumineszcens mikroszkópiától.
5. Konfokális pásztázó mikroszkóp, olyan eljárás, amely kis teljesítményű lézert használ a 3D képalkotáshoz. A diagnózis hatékony eszköze. Ennek a módszernek a használatát azonban korlátozza a magas költsége, a hosszan tartó (6 hónapos) 2000-4000 képből álló tanulási görbe, valamint a magasan szakosodott és képzett személy iránti igény, mivel ez a módszertan erősen ki van téve a műtermékeknek.
6. Kísérleti fejlesztés alatt álló módszerek: egyaránt Elektromos impedancia spektroszkópia, optikai koherencia tomográfia, nagyfrekvenciás ultrahang, lézer doppler perfúziós képalkotás, dinamikus hőképalkotás, fotoakusztikus mikroszkóp, továbbfejlesztendő és bizonyítandó.

Klinikai követelmények

Kívánatos egy új, non-invazív módszertan azonosítása

1. Javítja a pigmentált bőrelváltozások diagnosztizálásának érzékenységét, mint a diszpláziás nevi, Spitz nevi és MM
2. A kis MM azonosítása,
3. Növelje a biopsziás elváltozások specifitását
4. Nem invazív gyors technológia.

Bevett szokás

Gyakran előfordul, hogy a pácienst orvos értékeli vagy bőrelváltozási panasza miatt, vagy magas kockázatú betegek esetében rendszeres látogatási idézés miatt.

A bőrgyógyászok közül csak néhányan alkalmazzák a dermoszkópiát, vagy jártasak abban, mert időigényesnek tűnhet. A képzettség mértékének nincs nemzetközi szabványa. Még a dermoszkópia arany standard tankönyve sem létezik.

A gyanús elváltozás felismerése után a pácienst sebészhez utalják biopsziára.

A közelmúltban áttekintettek szerint és a fent említettekre tekintettel a melanoma előfordulása tovább növekszik. Az összes jelenlegi módszer általában nem diagnosztizálja a melanomát korai stádiumban, és az epilumineszcens mikroszkópos vizsgálat nagymértékben felhasználófüggő, és gyakran kihagyja a diagnózist. A korai kimetszés az egyetlen stratégia a melanomával összefüggő halálozások csökkentésére. A jóindulatú elváltozások szükségtelen kimetszése növeli a megbetegedést és a melanoma-szűréssel kapcsolatos egészségügyi költségeket, aminek eredményeként a teljes test szűrését javasolta a Surgeon General (2016) és megkérdőjelezi egy ilyen szűrés hatékonyságát.

A rendszerezettebb módszertan és rendszer követelménye nyilvánvaló, tekintettel arra, hogy a melanoma előfordulási gyakorisága a következő 15 évben várhatóan 1:15-re emelkedik. Egy új eszköz, amely képes megragadni a diszpláziás nevus lehetőségét a kisméretű melanómára, rendkívül hasznos a mai egészségügyi rendszerek számára.

Elsődleges tanulmányi célok

• Az osztályozó eredményeinek legalább 75%-os érzékenysége a biopsziához képest Az érzékenység a helyesen diagnosztizált diszpláziás nevi, Spitz nevi vagy melanoma százalékos aránya. [ Biztonsági problémaként jelölve: Nem ].
• Legalább 85%-os érzékenység a módosított osztályozó technológia (MCT) esetében a biopsziához képest. Az érzékenység a helyesen diagnosztizált diszpláziás nevi, Spitz nevi vagy melanomák százalékos aránya. [ Biztonsági problémaként jelölve: Nem ]
• Az osztályozó eredményeinek specificitása legalább 33%, összehasonlítva a biopsziával. A specificitás a helyesen azonosított diszpláziás nevi, Spitz nevi vagy melanómák százalékos aránya. [ Biztonsági problémaként jelölve: Nem ]
• A biopsziához képest legalább 33%-os MCT-eredmények specificitása. A specificitás a helyesen azonosított diszpláziás nevi, Spitz nevi vagy melanómák százalékos aránya. [ Biztonsági problémaként jelölve: Nem ]

Másodlagos tanulmányi célok

• Az MCT pozitív prediktív értéke a biopszia eredményéhez képest [ Biztonsági problémaként megjelölve: Nem ]
• Az MCT negatív prediktív értéke, [ Biztonsági problémaként megjelölve: Nem ]
• Az MCT hamis pozitív aránya, [ Biztonsági problémaként jelölve: Nem ]
• Az MCT hamis negatív aránya, [ Biztonsági problémaként megjelölve: Nem ]
• A különbség két dermoszkóp között, [ Biztonsági problémaként jelölve: Nem ]
• Az osztályozó pozitív prediktív értéke a biopszia eredményéhez képest [ Biztonsági problémaként megjelölve: Nem ]
• Az osztályozó negatív prediktív értéke, [ Biztonsági problémaként megjelölve: Nem ]
• Az osztályozó hamis pozitív aránya, [ Biztonsági problémaként megjelölve: Nem ]
• Az osztályozó hamis negatív aránya, [ Biztonsági problémaként megjelölve: Nem ]
• Klinikai döntés Szenzitivitási és Specificitási arányok.