Avaliação assistida por inteligência artificial de lesões cutâneas pigmentadas (NNCD)

Fundo

O melanoma maligno (MM) é um câncer mortal, reivindicando globalmente cerca de 160.000 novos casos por ano e 48.000 mortes [1]. A taxa de incidência de MM aumentou entre 1950 e 2007 mais de 17 vezes em homens (1,9 a 33,5 por 100.000) e mais de 9 vezes em mulheres (2,6 a 25,3 por 100.000) [2]. Estima-se que 76.000 novos casos e 9.000 mortes sejam diagnosticados/ano (EUA, apenas, 2017) [3]. Os países europeus rendem 22.000/ano. melanoma estágio 4.

O MM começa de novo em cerca de 70% dos indivíduos, com uma pequena lesão cutânea superficial de 2 milímetros ou mais que, se não diagnosticada, pode evoluir para um câncer em estágio mais avançado, seguido de disseminação silenciosa de linfonodos e invasão de órgãos vitais, como o fígado e cérebro. O MM é classificado por invasão direta na pele, a escala de Breslow em mm, ou por seu envolvimento no nível da pele, um nível estrutural de envolvimento da pele de Clark 1-5. Ambos os métodos de avaliação são preditores de sobrevivência a longo prazo, que é quase inalterada em uma profundidade de Breslow abaixo de 1 mm e muito diminuída após o estágio de Clark III. Portanto, a detecção precoce do melanoma, geralmente rotulada como melanoma pequeno, é crítica.

Metodologias atuais de detecção de MM

Os seguintes diferentes métodos e meios de diagnóstico para detecção do melanoma cutâneo são atualmente empregados como meio de diagnóstico:

1. Reconhecimento visual por uma assimetria, borda, cor, diâmetro e evolução (regra ABCDE). Uma metodologia de 30 anos e ainda em execução, avaliando: ABCDE. É usado por parte dos dermatologistas americanos que confiam em suas habilidades clínicas e instintos [4]. Devido à sua complexidade inata e miríade de padrões de reconhecimento, a dermatoscopia por microscopia de epiluminescência é considerada ineficaz por 60% dos dermatologistas não usuários e 30% a relatam como demorada, tornando-a inviável. A referida regra foi revisada em 2015 [5] e ensina o uso de um diâmetro maior que 6 mm como critério para o reconhecimento do melanoma. Consequentemente, não contribui para a detecção precoce de um melanoma, o que pode salvar vidas, uma vez que 70-80% dos melanomas começam de novo como pequenos melanomas. Uma tentativa de alterar os critérios de diâmetro, ou seja, uma diminuição no diâmetro postulado de 6 mm, leva a uma grande diminuição na sensibilidade e especificidade, tornando o ABCDE ineficaz para a detecção precoce do melanoma. Conclui-se que esses critérios visuais básicos, embora amplamente utilizados, são um método de prevenção ineficaz devido aos seus critérios inatos que deixam escapar os melanomas em evolução, uma vez que todos os melanomas começam como pequenos melanomas.

2. A microscopia de epiluminescência é uma arte com 65 anos, considerada o padrão ouro de avaliação. É altamente dependente das habilidades e conhecimentos do diagnosticador. A microscopia de epiluminescência é a ponte entre a observação clínica e o diagnóstico histopatológico. Permite a visualização dos pigmentos da pele até a derme papilar e melhora a sensibilidade e a especificidade da detecção. A análise é feita por um clínico com base nas regras da dermatoscopia [6], que se baseiam em uma complicada análise de padrões dermatoscópicos.

   A análise completa do padrão dermatoscópico de uma lesão é o principal diagnóstico. Cada um dos padrões dermatoscópicos pode divergir em extensão, diâmetro, aspecto geral ou local, ou evoluir como múltiplos padrões com várias áreas de expressão na mesma lesão e tornando o diagnóstico além de uma tarefa enciclopédica.

   Devido à complexidade do método de análise de padrões dermatoscópicos, diferentes modificações foram propostas, como uma regra simplificada do ABCD, uma avaliação intermediária de 7 regras e um checklist de 11 regras. A miríade de dados e sua interpretação permitem que até mesmo especialistas em dermatoscopia identifiquem melanomas com relação relativamente baixa de 5:1 a 15:1, ou seja, o número de biópsias de lesões benignas realizadas para fazer o diagnóstico de um melanoma de pele.

   Além disso, há alegações de que um sinal diagnóstico pode ser mais sensível que outros sinais, como os critérios de uma área sem estrutura marrom clara. Dermatologistas geralmente falham no diagnóstico precoce de melanoma pequeno, que é o período crítico de crescimento do tumor e a prevenção mais eficaz.

3. O reconhecimento visual por fotografia temporal total do corpo ainda é uma metodologia não padronizada, um procedimento demorado e caro para o paciente. Ele usa a avaliação de comparação humana e está sujeito a vieses de foto de pixel durante a execução da medição, devido à iluminação, fundo e posição da câmera. A adição da avaliação do paciente por inteligência artificial, uma análise baseada na avaliação computadorizada de diferentes parâmetros colorimétricos e geométricos de uma lesão em tempo real, confere apenas uma vantagem limitada, produzindo às vezes mais falsos positivos em comparação com médicos inexperientes ou mesmo experientes.
4. Dispositivos de multiespectrometria, que fornecem medidas de melanina, colágeno e hemoglobina com posterior uso de análise de imagem, não conferem nenhuma vantagem à microscopia de epiluminescência. Embora apresentem maior sensibilidade, a especificidade dessas metodologias está consideravelmente abaixo da microscopia de epiluminescência simples na taxa de identificação de melanomas.
5. Microscopia de varredura confocal, um procedimento que usa um laser de baixa potência para uma imagem 3D. Um meio eficaz de diagnóstico. No entanto, o uso dessa metodologia é limitado pelo seu alto custo, uma curva de aprendizado prolongada (6 meses) de 2.000 a 4.000 imagens e pela necessidade de pessoal altamente especializado e treinado, uma vez que essa metodologia é altamente sujeita a artefatos.
6. Métodos experimentais em desenvolvimento: espectroscopia de impedância elétrica similar, tomografia de coerência óptica, ultrassom de alta frequência, imagem de perfusão laser doppler, imagem térmica dinâmica, microscopia fotoacústica, a serem desenvolvidos e comprovados.

Requisitos Clínicos

É desejável identificar uma nova metodologia não invasiva que

1. Melhorar a sensibilidade do diagnóstico de lesões cutâneas pigmentadas, como nevos displásicos, nevos de Spitz e MM
2. Identifique pequenos MM,
3. Aumentar a especificidade das lesões a serem biopsiadas
4. Tecnologia rápida não invasiva.

Prática comum

Comumente, um paciente é avaliado por um médico devido a uma queixa de lesão de pele ou, em pacientes de alto risco, uma convocação para uma visita regular.

Apenas alguns dos dermatologistas empregam a dermatoscopia ou são qualificados para usá-la, pois pode parecer demorado. Não existe um padrão internacional de grau de habilidade. Mesmo um livro padrão ouro de dermatoscopia não existe.

Ao reconhecer a lesão suspeita, o paciente é encaminhado ao cirurgião para biópsia.

Conforme revisado recentemente e tendo em vista o acima mencionado, a incidência de melanoma continua a aumentar. Todos os métodos atuais geralmente não diagnosticam o melanoma em um estágio inicial e a microscopia de epiluminescência é altamente dependente do usuário e geralmente falha no diagnóstico. A excisão precoce é a única estratégia para reduzir o número de mortes associadas ao melanoma. A excisão desnecessária de lesões benignas aumenta a morbidade e aumenta os custos de saúde associados à triagem de melanoma, resultando em restrições recomendadas para uma triagem corporal total pelo Surgeon General (2016) e questionando a eficácia de tal triagem.

A necessidade de uma metodologia e sistema mais sistematizados é óbvia em vista do aumento esperado na incidência de melanoma para 1:15 nos próximos 15 anos. Um novo dispositivo capaz de capturar a janela de oportunidade do Nevo Displásico para o pequeno melanoma é altamente útil para os sistemas de saúde atuais.

Objetivos primários do estudo

• Uma Sensibilidade de pelo menos 75% para os resultados do Classificador em comparação com a sensibilidade da biópsia é a porcentagem de nevos displásicos, nevos de Spitz ou melanomas corretamente diagnosticados. [ Designado como problema de segurança: Não ].
• Uma sensibilidade de pelo menos 85% para os resultados de uma tecnologia classificadora modificada (MCT) em comparação com a biópsia. A sensibilidade é a porcentagem de nevos displásicos, nevos de Spitz ou melanomas corretamente diagnosticados. [Designado como problema de segurança: Não]
• Uma Especificidade de pelo menos 33% para os resultados do Classificador em comparação com a biópsia. Especificidade é a porcentagem de nevos displásicos, nevos de Spitz ou melanomas corretamente identificados. [Designado como problema de segurança: Não]
• Uma especificidade de pelo menos 33% para resultados de MCT em comparação com a biópsia. Especificidade é a porcentagem de nevos displásicos, nevos de Spitz ou melanomas corretamente identificados. [Designado como problema de segurança: Não]

Objetivos do estudo secundário

• O valor preditivo positivo do MCT, em comparação com o resultado da biópsia [Designado como problema de segurança: Não]
• O valor preditivo negativo do MCT, [Designado como problema de segurança: Não]
• A taxa de falsos positivos de MCT, [ Designado como problema de segurança: Não ]
• A taxa de falsos negativos de MCT, [ Designado como problema de segurança: Não ]
• A diferença entre dois dermatoscópios, [ Designado como problema de segurança: Não ]
• O valor preditivo positivo do classificador, em comparação com o resultado da biópsia [designado como problema de segurança: não]
• O valor preditivo negativo do classificador, [designado como problema de segurança: não]
• A taxa de falsos positivos do classificador, [designado como problema de segurança: não]
• A taxa de falso negativo do classificador, [designado como problema de segurança: não]
• Decisão clínica Taxas de sensibilidade e especificidade.