Algoritmi sistematici di apprendimento addestrati per l'interpretazione della carcinogenesi orale mediante tomografia a coerenza ottica (SYMILIS OCT)

Contesto e bisogni:

Nonostante i progressi nelle tecniche di screening orale, persistono ritardi diagnostici, che richiedono l’esplorazione di metodologie non invasive per la diagnosi precoce del cancro orale. L’attuale metodo diagnostico standard, l’analisi istologica, spesso richiede biopsie invasive e può richiedere molto tempo, portando a ritardi nell’inizio del trattamento. Inoltre, i metodi di screening tradizionali potrebbero non sempre rilevare in modo accurato le lesioni orali allo stadio iniziale. Pertanto, esiste la necessità fondamentale di migliorare le capacità diagnostiche attraverso l’adozione di tecnologie innovative.

In questo contesto, la tomografia a coerenza ottica (OCT) emerge come una tecnologia promettente che merita di essere indagata. L’OCT offre numerosi vantaggi rispetto agli approcci diagnostici convenzionali. La sua natura non invasiva consente l'imaging in tempo reale e non invasivo della morfologia dei tessuti con alta risoluzione, consentendo ai medici di visualizzare i cambiamenti strutturali nei tessuti orali. Fornendo immagini in sezione trasversale degli strati di tessuto, l'OCT ha il potenziale per identificare sottili alterazioni indicative di lesioni orali in stadio iniziale, inclusi disturbi potenzialmente maligni (OPMD) e carcinoma a cellule squamose (OSCC). Inoltre, l’OCT può facilitare la diagnosi precoce consentendo esami ripetuti nel tempo, monitorando così la progressione o la regressione della lesione senza la necessità di biopsie ripetute.

L’esplorazione dell’OCT come strumento diagnostico è in linea con l’urgente necessità di migliorare l’efficienza e l’accuratezza della diagnosi del cancro orale. Sfruttando le capacità dell’OCT, i medici possono potenzialmente accelerare l’identificazione di lesioni sospette, portando a un intervento tempestivo e a migliori risultati per i pazienti. Inoltre, l’integrazione dell’OCT nella pratica clinica di routine ha il potenziale di ridurre il peso associato alle procedure invasive e ai ritardi diagnostici, migliorando in definitiva la qualità delle cure per i soggetti a rischio di cancro orale.

Tuttavia, nonostante questi potenziali benefici, permangono diverse sfide. Attualmente manca una definizione precisa dei modelli OCT specifici per le varie lesioni orali. Ciò ostacola l’interpretazione coerente delle immagini OCT e ne limita l’utilità diagnostica. Inoltre, l’allineamento accurato dei risultati dell’OCT con l’analisi istologica è essenziale per la validazione e l’applicabilità clinica. Tuttavia, sono ancora necessari protocolli standardizzati per garantire la corretta sovrapposizione delle immagini OCT con le corrispondenti caratteristiche istopatologiche.

Inoltre, mentre l’analisi OCT computerizzata promette di migliorare l’accuratezza diagnostica, le metodologie esistenti potrebbero essere soggette a pregiudizi. Questi pregiudizi devono essere affrontati per sviluppare algoritmi robusti in grado di rilevare in modo affidabile i primi segni di cancro orale, addestrati su tecniche standardizzate di confronto tra OCT e istologia.

Pertanto, è fondamentale affrontare queste sfide attraverso la standardizzazione dei protocolli di imaging OCT, la creazione di modelli OCT coerenti e lo sviluppo di metodi di analisi computerizzati imparziali. Ciò non solo migliorerà l’utilità clinica dell’OCT nella diagnosi del cancro orale, ma migliorerà anche i risultati dei pazienti consentendo una diagnosi e un intervento tempestivi.

Obiettivi e approccio:

1. Standardizzazione della tecnica per scansioni OCT e biopsia delle lesioni orali:

   • Obiettivo: standardizzare la tecnica di acquisizione della biopsia sia per l'OCT che per l'analisi istologica, garantendo una correlazione affidabile tra le modalità di imaging.
   • Approccio: Svilupperemo e implementeremo un protocollo standardizzato di acquisizione della biopsia, ottimizzando la conservazione dei tessuti e l'allineamento con i parametri di imaging OCT. Ciò può comportare strumentazione specializzata e linee guida procedurali su misura per massimizzare la resa diagnostica, concentrandosi sulla standardizzazione del sito e della dimensione del campionamento ottico e chirurgico. Verranno stabiliti protocolli dettagliati per l'imaging OCT, garantendo parametri di acquisizione coerenti in tutti i siti. Allo stesso modo, l'elaborazione istologica dei campioni bioptici aderirà a protocolli standardizzati per mantenere l'integrità e facilitare una correlazione accurata con i risultati dell'OCT. Verrà eseguita e valutata una nuova procedura ottica e istologica di biopsia target.

2. Standardizzazione dei modelli OCT di cancerogenesi orale:

   • Obiettivo: stabilire modelli standardizzati per l'imaging OCT di OPMD e OSCC, migliorando l'accuratezza diagnostica.
   • Approccio: la valutazione delle immagini OCT comporterà un'analisi meticolosa per identificare modelli coerenti che riflettono varie lesioni orali. Correlando questi modelli con i risultati istologici, miriamo a sviluppare una guida di riferimento completa per interpretare le immagini OCT con precisione e coerenza.

3. Creazione di Dataset di immagini per lo sviluppo di software diagnostico:

   • Obiettivo: raccogliere un archivio completo di immagini OCT, facilitando lo sviluppo di strumenti diagnostici digitali.
   • Approccio: un robusto set di dati comprendente immagini OCT e corrispondenti dati istologici sarà meticolosamente curato. Questo set di dati servirà come base per la formazione e la convalida di algoritmi di apprendimento automatico volti a sviluppare sofisticati software diagnostici in grado di rilevare i primi segni di cancro orale con elevata sensibilità e specificità.

Perseguendo questi obiettivi, miriamo non solo a valutare l’efficacia dell’OCT nella diagnosi precoce del cancro orale, ma anche a contribuire alla standardizzazione delle metodologie diagnostiche e ad aprire la strada all’integrazione di tecnologie avanzate nella pratica clinica.