Deux CAD au banc d'essai pour identifier des nodules pulmonaires en pédiatrie
MERCREDI 16 OCTOBRE 2024
Soyez le premier à réagirLa tomodensitométrie peine à détecter les nodules pulmonaires de petite taille et le CAD est souvent un bon assistant pour le radiologue. Une étude puvbliée dans l’American Journal of Roentgenology (AJR) compare deux CAD dans l’identification de nodules au scanner low dose en pédiatrie.
Bien que la détection des nodules pulmonaires par tomodensitométrie (TDM) soit essentielle pour une stadification appropriée du cancer et une optimisation thérapeutique chez l’enfant, l'exposition aux rayonnements ionisants reste une préoccupation particulière pour cette population en raison du risque de malignité plus élevé au cours de la vie que chez les adultes.
La tomodensitométrie peine à détecter les nodules pulmonaires de petite taille
La détection des nodules pulmonaires en TDM thoracique peut s'avérer difficile, en particulier dans le contexte de l'imagerie pédiatrique, étant donné la taille potentiellement très petite des nodules cliniquement pertinents. Dans des travaux récents sur des enfants de moins de 13 ans et avec une taille moyenne de nodule de 2,0 mm, la sensibilité relative lors de l'interprétation d'images à dose standard de 1 mm d'épaisseur ainsi que d'images de projection d'intensité maximale (MIP) était respectivement de 70,7% et de 57,4% sans images MIP.
Actuellement, la TDM thoracique à faible dose est couramment utilisée pour le dépistage du cancer du poumon, mais n’est pas utilisée en routine en pédiatrie. Des systèmes de détection assistée par ordinateur (CAD) pour l’aide à l’interprétation améliorent la précision et la sensibilité des radiologues pour la détection des nodules pulmonaires par TDM chez les adultes mais leurs performances sont inférieures lorsqu'ils sont appliqués à des TDM pédiatriques, ce qui peut s’expliquer par le manque actuel de données annotées disponibles sur la formation des algorithmes en pédiatrie. Cependant, les systèmes CAD sont généralement capables de détecter des nodules sur des TDM à faible dose chez les adultes, les nodules mesurant généralement 5 mm ou plus.
Une étude américaine compare deux systèmes de CAD formés à la TDM thoracique
Dans une étude menée auprès d'enfants, aucune différence significative dans les performances du système CAD n'a été observée entre les doses, bien que les analyses à faible dose aient été simulées plutôt que véritablement acquises. Une étude publiée dans l’American Journal of Roentgenology (AJR) se propose donc de combler ce manque en comparant deux systèmes de CAD formés sur des données adultes sur des TDM à faible dose et à dose standard.
« Ces deux systèmes de CAD de nodules pulmonaires ont démontré une sensibilité diminuée sur les tomodensitométries pédiatriques à faible dose par rapport à la dose standard réalisées chez les mêmes patients, commente l'auteur correspondant, le Pr Russell C. Hardie, du département de génie électrique et informatique de l'Université de Dayton (Ohio – USA). La détection réduite à faible dose était globalement plus prononcée pour les nodules mesurant moins de 5 mm. »
Des résultats sensiblement équivalents et une baisse de sensibilité à faible dose
Cette étude a inclus des patients qui ont fait l’objet de TDM thoracique à dose standard et des examens expérimentaux à faible dose au cours du même épisode du 30 novembre 2018 au 31 août 2020. Des radiologues pédiatriques ont annoté les nodules pulmonaires pour servir de norme de référence. Les deux TDM ont été traités à l'aide de deux systèmes de CAD de nodules pulmonaires accessibles au public, préalablement formés à l'aide de données adultes, à savoir FlyerScan et Medical Open Network for Artificial Intelligence (MONAI).
Ce travail a montré que la sensibilité de détection des nodules pulmonaires mesurant 3 à 30 mm par TDM à dose standard et à faible dose était respectivement de 76,9% (190/247) et 66,8% (165/247) pour le FlyerScan et 67,6% (167/247) et 62,3% (154/247), respectivement, pour le système MONAI CAD. Les chercheurs ont conclu que les deux systèmes CAD ont démontré une diminution de la sensibilité à faible dose par rapport à la dose standard avec des performances réduites pour la détection des nodules mesurant moins de 5 mm.
La limite de ce travail est d’avoir choisi uniquement deux systèmes de CAD aux performances différentes dans le contexte de réduction de dose. De plus, les deux systèmes de CAD ont été formés sur des données adultes, reflétant le manque actuel de données annotées disponibles sur la formation des nodules pulmonaires pédiatriques. De plus, les analyses n'étaient disponibles qu'à deux niveaux de dose fixes pour chaque patient, ce qui empêchait de tester la robustesse du système CAD sur une gamme plus large de réductions de dose potentielles.
Paco Carmine