Les progrès scientifiques et technologiques ouvrent le champ des possibles en imagerie pulmonaire

Dans un éditorial publié dans la Revue Radiology, deux radiologues américains font le point sur l’état de l’art en radiologie thoracique et sur son évolution future. Car si la radiographie standard est restée le pilier de l'imagerie thoracique pendant près de 80 ans, remplacée par la tomodensitométrie (TDM), l'IRM et l'imagerie TEP, les progrès récents de la recherche la remettent au goût du jour. Le tout à travers un examen rentable et émettant la dose de rayonnement la plus faible possible.

L’intelligence artificielle ouvre un large champ des possibles en imagerie thoracique

Les évolutions récentes liées à la radiographie thoracique ont été permis par les progrès de l'intelligence artificielle (IA), notamment par le deep learning et par la disponibilité de grands ensembles de données d'images annotées pour la formation d’algorithmes. Des outils d'IA approuvés par la Food and Drug Administration (FDA) américaine sont désormais disponibles pour la détection des nodules, des embolies pulmonaires, des pneumothorax, ou des fractures de côtes. D’autres, comme la soustraction de vaisseaux activée par l'IA au scanner et la suppression osseuse à la radiographie, sont conçus pour faciliter et améliorer les performances des radiologues, de même que les techniques de reconstruction TDM qui tirent parti des algorithmes d'IA pour améliorer la qualité de l'image tout en réduisant la dose de rayonnement.

Dans un futur proche, ils utiliseront l’IA en routine pour des mesures volumétriques automatisées et une classification de la gravité des maladies pulmonaires parenchymateuses, une quantification automatisée de la calcification artérielle coronarienne ou de l'emphysème, ainsi que des rapports quantitatifs normalisés sur les biomarqueurs d'imagerie. Les auteurs de l’article mettent en exergue le rôle croissant de l’IA dans la caractérisation du cancer, de la pneumonie et des maladies pulmonaires interstitielles, comme cela a été le cas lors de la pandémie de COVID-19, qui a motivé une augmentation spectaculaire de la recherche sur l'IA appliquée aux maladies infectieuses, avec de nombreux algorithmes conçus pour diagnostiquer et classer la pneumonie. Les algorithmes d'IA sont d’ailleurs très prometteurs dans l'identification, la caractérisation, le classement de la gravité et le pronostic clinique de la maladie pulmonaire interstitielle.

L’ensemble de ces avancées permettront de réaliser, en routine, des dépistages opportunistes, par le biais des mesures de la gravité de la maladie en comparaison automatisée avec les examens précédents, et de généraliser la radiomique, qui se présente comme l'utilisation de caractéristiques d'imagerie extraites par des algorithmes informatiques pour prédire les caractéristiques de la maladie, en oncologie thoracique ou pour les maladies pulmonaires interstitielles. Sans compter les avantages que procure l'IA dans la gestion du dépistage du cancer du poumon par TDM low dose.

Des innovations technologiques pour plus de précision et plus d’informations fonctionnelles

Les innovations technologiques permettent aussi de prévoir nouvelles applications et d’affiner la pratique clinique existante. La TDM à comptage photonique, qui utilise des semi-conducteurs convertissant directement les photons X en impulsions électroniques, est l'avancée majeure la plus récente puisqu’elle augmente la résolution spatiale et réduit le bruit et la dose de rayonnement. Il en résulte une amélioration de la visualisation des anomalies interstitielles et des nodules pulmonaires et la possibilité de reconstruire des images rétrospectivement à une variété d'énergies de photons. Parmi les évolutions technologiques, citons l’IRM, notamment le ciné-IRM dynamique pour l'évaluation de la trachéomalacie ou l’IRM au xénon hyperpolarisé pour une cartographie fonctionnelle et une quantification de la perfusion pulmonaire, de la ventilation et des échanges gazeux importants pour évaluer les symptômes de l'état post-COVID-19 (COVID long). Citons également la radiographie thoracique à fond noir, qui peut jouer un rôle dans l'analyse fonctionnelle des maladies pulmonaires et la détection des anomalies de la ventilation.

L’éditorial traite également des nouveaux modèles de formation des radiologues, notamment la participation des étudiants, qui permet aux stagiaires de répondre aux questions des instructeurs de manière anonyme en temps réel et de comparer leurs performances avec celles des autres participants, les classes inversées et l'apprentissage en ligne basé sur le jeu. Il traite également de la pénurie mondiale de radiologues et du recrutement de radiologues thoraciques, pour lequel de nombreux établissements américains offrent une formation aux moyens de bourses combinées d'imagerie thoracique et cardiaque, et qui pourrait bénéficier de l'approche multidisciplinaire de la prise en charge des patients et de la participation aux RCP.