À l’aide d’une radiographie pulmonaire de routine, un outil d’intelligence artificielle (IA) peut identifier les non-fumeurs qui présentent un risque élevé de cancer du poumon, selon une étude présentée la semaine prochaine lors de la réunion annuelle de la Radiological Society of North America ( RSNA).
Le cancer du poumon est la cause la plus fréquente de décès par cancer. L’American Cancer Society estime qu’environ 238 340 nouveaux cas de cancer du poumon aux États-Unis cette année et 127 070 décès par cancer du poumon. Environ 10 à 20 % des cancers du poumon surviennent chez les « non-fumeurs », c’est-à-dire les personnes qui n’ont jamais fumé de cigarettes ou qui ont fumé moins de 100 cigarettes au cours de leur vie.
Le groupe de travail sur les services préventifs des États-Unis (USPSTF) recommande actuellement le dépistage du cancer du poumon par tomodensitométrie à faible dose chez les adultes âgés de 50 à 80 ans qui ont au moins 20 paquets-années d’antécédents de tabagisme et qui fument actuellement ou ont arrêté au cours des 15 dernières années. années. L’USPSTF ne recommande pas le dépistage aux personnes qui n’ont jamais fumé ou qui ont très peu fumé. Cependant, l’incidence du cancer du poumon chez les non-fumeurs est en augmentation et, sans détection précoce par le dépistage, une fois découverts, ces cancers ont tendance à être plus avancés que ceux trouvés chez les fumeurs.
« Les directives actuelles de Medicare et de l’USPSTF recommandent le dépistage du cancer du poumon par tomodensitométrie uniquement chez les personnes ayant des antécédents de tabagisme importants », a déclaré l’auteur principal de l’étude, Anika S. Walia, BA, étudiante en médecine à la faculté de médecine de l’université de Boston et chercheuse à la recherche en imagerie cardiovasculaire. Center (CIRC) du Massachusetts General Hospital (MGH) et de la Harvard Medical School de Boston. « Cependant, le cancer du poumon est de plus en plus fréquent chez les non-fumeurs et se présente souvent à un stade avancé. »
L’une des raisons pour lesquelles les directives fédérales excluent les non-fumeurs des recommandations en matière de dépistage est qu’il est difficile de prédire le risque de cancer du poumon dans cette population. Les scores de risque de cancer du poumon existants nécessitent des informations qui ne sont pas facilement disponibles pour la plupart des individus, telles que des antécédents familiaux de cancer du poumon, des tests de la fonction pulmonaire ou des biomarqueurs sériques.
Pour cette étude, les chercheurs du CIRC ont entrepris d’améliorer la prévision du risque de cancer du poumon chez les non-fumeurs en testant si un modèle d’apprentissage profond pouvait identifier les non-fumeurs présentant un risque élevé de cancer du poumon, sur la base de leurs radiographies pulmonaires issues du dossier médical électronique. L’apprentissage profond est un type avancé d’IA qui peut être entraîné à rechercher des images radiographiques afin de trouver des modèles associés à une maladie.
Un avantage majeur de notre approche est qu’elle ne nécessite qu’une seule image radiographique du thorax, qui est l’un des tests les plus courants en médecine et largement disponible dans le dossier médical électronique. »
Anika S. Walia, auteur principal de l’étude
Le modèle « CXR-Lung-Risk » a été développé à l’aide de 147 497 radiographies pulmonaires de 40 643 fumeurs asymptomatiques et n’ayant jamais fumé dans le cadre de l’essai de dépistage du cancer de la prostate, du poumon, colorectal et de l’ovaire (PLCO) pour prédire le risque de mortalité lié aux poumons, sur la base sur une seule image radiographique du thorax en entrée.
Les chercheurs ont validé le modèle en externe dans un groupe distinct de non-fumeurs ayant subi des radiographies pulmonaires ambulatoires de routine de 2013 à 2014. Le résultat principal était un cancer du poumon incident sur six ans, identifié à l’aide des codes de la Classification internationale des maladies. Les scores de risque ont ensuite été convertis en groupes à risque faible, modéré et élevé sur la base de seuils de risque dérivés de l’extérieur.
Sur les 17 407 patients (âge moyen 63 ans) inclus dans l’étude, 28 % ont été jugés à haut risque par le modèle d’apprentissage profond, et 2,9 % de ces patients ont ensuite reçu un diagnostic de cancer du poumon. Le groupe à haut risque a largement dépassé le seuil de risque de 1,3 % sur six ans où la tomodensitométrie de dépistage du cancer du poumon est recommandée par les lignes directrices du National Comprehensive Cancer Network.
Après ajustement en fonction de l’âge, du sexe, de la race, des infections antérieures des voies respiratoires inférieures et de la maladie pulmonaire obstructive chronique, le risque de développer un cancer du poumon était toujours 2,1 fois plus élevé dans le groupe à haut risque que dans le groupe à faible risque.
« Cet outil d’IA ouvre la porte au dépistage opportuniste des non-fumeurs présentant un risque élevé de cancer du poumon, en utilisant les radiographies pulmonaires existantes dans le dossier médical électronique », a déclaré l’auteur principal Michael T. Lu, MD, MPH, directeur de l’intelligence artificielle. et co-directeur du CIRC à MGH. « Étant donné que les taux de tabagisme sont en baisse, les approches visant à détecter le cancer du poumon à un stade précoce chez ceux qui ne fument pas vont devenir de plus en plus importantes. »
Les co-auteurs supplémentaires sont Saman Doroodgar Jorshery, MD, Ph.D., et Vineet K. Raghu, Ph.D.
Les chercheurs rapportent le soutien du comité des étudiants de la faculté de médecine de l’université de Boston sur les affaires de la faculté de médecine, de la National Academy of Medicine/Johnson & Johnson Innovation Quickfire Challenge et de la Risk Management Corporation des Harvard Medical Institutions Incorporated.
