СИСТЕМАТИЧЕСКИЕ Алгоритмы обучения для интерпретации канцерогенеза полости рта с помощью оптической когерентной томографии (SYMILIS OCT)

Предыстория и потребности:

Несмотря на достижения в методах скрининга полости рта, задержки в диагностике сохраняются, что требует изучения неинвазивных методологий раннего выявления рака полости рта. Современный стандартный метод диагностики — гистологический анализ — часто требует инвазивной биопсии и может занимать много времени, что приводит к задержкам в начале лечения. Более того, традиционные методы скрининга не всегда могут точно обнаружить ранние стадии поражений полости рта. Поэтому существует острая необходимость расширения диагностических возможностей за счет внедрения инновационных технологий.

В этом контексте оптическая когерентная томография (ОКТ) становится многообещающей технологией, требующей исследования. ОКТ имеет ряд преимуществ перед традиционными диагностическими подходами. Его неинвазивный характер позволяет получать неинвазивные изображения морфологии тканей в режиме реального времени с высоким разрешением, что позволяет врачам визуализировать структурные изменения в тканях полости рта. Предоставляя поперечные изображения слоев ткани, ОКТ может идентифицировать тонкие изменения, указывающие на ранние стадии поражений полости рта, включая потенциально злокачественные заболевания (OPMD) и плоскоклеточный рак (OSCC). Кроме того, ОКТ может способствовать раннему выявлению, позволяя проводить повторные обследования с течением времени, тем самым отслеживая прогрессирование или регрессию поражения без необходимости повторной биопсии.

Исследование ОКТ как диагностического инструмента соответствует острой необходимости повышения эффективности и точности диагностики рака полости рта. Используя возможности ОКТ, врачи потенциально могут ускорить выявление подозрительных поражений, что приведет к своевременному вмешательству и улучшению результатов лечения пациентов. Более того, интеграция ОКТ в повседневную клиническую практику потенциально может снизить нагрузку, связанную с инвазивными процедурами и задержками в диагностике, в конечном итоге повышая качество медицинской помощи людям, подверженным риску рака полости рта.

Однако, несмотря на эти потенциальные преимущества, остается ряд проблем. В настоящее время отсутствует точное определение паттернов ОКТ, специфичных для различных поражений полости рта. Это препятствует последовательной интерпретации изображений ОКТ и ограничивает их диагностическую ценность. Кроме того, точное соответствие результатов ОКТ с гистологическим анализом имеет важное значение для валидации и клинической применимости. Тем не менее, по-прежнему существует потребность в стандартизированных протоколах, обеспечивающих правильное наложение изображений ОКТ с соответствующими гистопатологическими особенностями.

Более того, хотя компьютеризированный ОКТ-анализ обещает повысить точность диагностики, существующие методологии могут быть подвержены предвзятости. Эти предубеждения необходимо устранить для разработки надежных алгоритмов, способных надежно обнаруживать ранние признаки рака полости рта, обученных стандартизированным методам сравнения ОКТ и гистологии.

Поэтому решение этих проблем посредством стандартизации протоколов ОКТ-визуализации, создания последовательных моделей ОКТ и разработки беспристрастных методов компьютерного анализа является обязательным. Это не только повысит клиническую ценность ОКТ в диагностике рака полости рта, но и улучшит результаты лечения пациентов, позволяя более раннее выявление и вмешательство.

Цели и подход:

1. Стандартизация техники ОКТ и биопсии поражений полости рта:

   • Цель: стандартизировать технику получения биопсии как для ОКТ, так и для гистологического анализа, обеспечивая надежную корреляцию между методами визуализации.
   • Подход: Мы разработаем и внедрим стандартизированный протокол получения биопсии, оптимизируя сохранение тканей и соответствие параметрам ОКТ-изображений. Это может включать в себя специализированное оборудование и процедурные рекомендации, адаптированные для максимизации диагностической эффективности с упором на стандартизацию места и размера оптических и хирургических образцов. Для ОКТ-визуализации будут установлены подробные протоколы, обеспечивающие согласованность параметров сбора данных во всех центрах. Аналогичным образом, гистологическая обработка образцов биопсии будет соответствовать стандартным протоколам для сохранения целостности и облегчения точной корреляции с результатами ОКТ. Будет проведена и оценена новая оптическая и гистологическая процедура целевой биопсии.

2. Стандартизация ОКТ-паттернов канцерогенеза полости рта:

   • Цель: разработать стандартизированные схемы ОКТ-изображений OPMD и OSCC, повышая точность диагностики.
   • Подход: Оценка ОКТ-изображений потребует тщательного анализа для выявления закономерностей, отражающих различные поражения полости рта. Сопоставляя эти закономерности с гистологическими данными, мы стремимся разработать комплексное справочное руководство для точной и последовательной интерпретации изображений ОКТ.

3. Создание набора данных изображений для разработки диагностического программного обеспечения:

   • Цель: собрать комплексное хранилище изображений ОКТ, что облегчит разработку инструментов цифровой диагностики.
   • Подход: Будет тщательно подобран надежный набор данных, включающий изображения ОКТ и соответствующие гистологические данные. Этот набор данных послужит основой для обучения и проверки алгоритмов машинного обучения, направленных на разработку сложного диагностического программного обеспечения, способного обнаруживать ранние признаки рака полости рта с высокой чувствительностью и специфичностью.

Преследуя эти цели, мы стремимся не только оценить эффективность ОКТ в ранней диагностике рака полости рта, но также внести вклад в стандартизацию диагностических методологий и проложить путь к интеграции передовых технологий в клиническую практику.