IA et mesure automatisée des lésions cibles au scanner TAP

 L’évaluation de la réponse thérapeutique en oncologie repose notamment sur le suivi des dimensions de la tumeur au scanner Thoraco-Abdomino-Pelvien (TAP). Pour éviter les différences d’interprétation d’un praticien à l’autre, la radiologie associe désormais des standards internationaux aux outils d’intelligence artificielle pour la lecture des clichés. 

Ces algorithmes d’imagerie sont capables d’identifier et de mesurer automatiquement les lésions pour gagner en précision et dégager du temps sur certaines tâches. Ces algorithmes basés sur les critères RECIST 1.1 sont utilisés par les médecins de l’ Institut Privé de radiothérapie de Metz (IPRM) pour contrôler l’évolution des cibles tumorales au scanner. 

L’intelligence artificielle améliore la mesure des tumeurs au scanner

Pendant le suivi du traitement du cancer, mesurer à la main une masse tumorale ou un ganglion sur un scanner TAP a ses limites. Deux médecins n’obtiendront pas toujours exactement le même chiffre. Le tracé du diamètre peut varier légèrement d’un examen à l’autre selon la coupe choisie ou les contours retenus, surtout quand les bords de la lésion sont flous. C’est là que l’intelligence artificielle apporte un véritable gain de précision. 

Le logiciel va détourer automatiquement la masse en 3D : il calcule le plus grand diamètre demandé par les normes internationales et le volume total de la tumeur. L’algorithme superpose ensuite le scanner de référence, ou baseline, et le scanner de contrôle pour remesurer précisément la même tranche de tissu. En éliminant ces écarts d’appréciation manuelle, l’ équipe médicale de l’IPRM peut obtenir des données stables et fiables d’un scanner à l’autre pour évaluer l’efficacité du traitement et ajuster les traitements ou la surveillance en conséquence.

Critères RECIST 1.1 et IA : fonctionnement du calcul automatique des lésions

La phase de calcul est automatisée par l’outil informatique. Mais la méthodologie de la grille de critères RECIST 1.1 reste la référence absolue pour classer l’évolution de la maladie tumorale. Au cours du bilan initial de référence, le médecin radiologue valide la sélection des anomalies, guidé par la mesure automatisée. 

L’algorithme repère d’abord jusqu’à 5 lésions cibles mesurables de manière fiable (max. 2 par organe), sur leur plus grand diamètre pour les masses tissulaires (supérieur ou égal à 10 mm) ou leur petit axe pour les ganglions (supérieur ou égal à 15 mm). L’ensemble des autres anomalies visibles, comme les épanchements, les métastases osseuses, ou les petits ganglions, est répertorié sous forme de lésions non cibles pour optimiser le suivi. 

Au cours des examens ultérieurs, le logiciel calcule la somme des diamètres automatiquement et la compare aux bilans réalisés précédemment. Le résultat est tout de suite traduit en pourcentage de variation pour classer la réponse tumorale selon quatre grandes catégories :

• Réponse complète : toutes les lésions cibles non ganglionnaires ont disparu totalement et les ganglions ont régressé sous le seuil de 10 mm.
• Réponse partielle : la somme des diamètres des lésions cibles a diminué d’au moins 30 % par rapport à la somme initiale de référence.
• Progression : on constate une augmentation d’au moins 20 % de la somme des diamètres par rapport au plus petit cumul enregistré depuis le début du traitement (le nadir) avec une hausse absolue d’au moins 5 mm ou une nouvelle lésion est apparue.
• Stabilisation : la variation des dimensions est insuffisante pour pouvoir pencher vers une régression ou une progression (comprise entre -30 % et +20 %).

Critères RECIST 1.1 : seuils et catégories de réponse tumorale

Une IA peut-elle se tromper en mesurant ma tumeur ?

Une intelligence appliquée au scanner TAP ne travaille jamais de manière autonome. Elle agit plutôt comme un assistant de saisie et de calcul sous la supervision constante de l’humain. Certains cas particulièrement complexes peuvent induire l’algorithme en erreur si le résultat n’est pas contrôlé par un médecin spécialisé :

• Les remaniements cicatriciels et la fibrose : après un traitement de radiothérapie ou une chirurgie, le logiciel peut parfois avoir des difficultés à faire la différence entre une cicatrice dense et du tissu tumoral résiduel actif.
• Les lésions contigües ou accolées : une masse tumorale collée à une structure musculaire, vasculaire ou à un organe adjacent de densité similaire peut être mal détourée par la segmentation automatique.
• Les artefacts de mouvement : la respiration du patient au cours de l’acquisition des images du scanner thoracique ou la présence de matériel métallique peut perturber le tracé automatique de la lésion.

C’est pourquoi l’expertise médicale conserve le contrôle absolu sur le diagnostic. Le médecin valide, ajuste ou corrige toujours manuellement chaque tracé proposé par l’outil informatique avant de rédiger les conclusions destinées à l’équipe médicale qui suit le patient.

iRECIST : quand l’IA adapte la mesure des lésions sous immunothérapie et thérapies ciblées

L’association du scanner TAP haute résolution aux algorithmes d’analyse s’intègre aussi naturellement dans le suivi des traitements oncologiques modernes. L’arrivée des immunothérapies et des thérapies ciblées a en effet changé la donne. Sur les clichés d’imagerie, la réponse d’une tumeur à ces molécules ne ressemble pas nécessairement à celle d’une chimiothérapie classique.

Sous immunothérapie, par exemple, un afflux massif de lymphocytes peut entrer au cœur de la lésion et la faire grossir temporairement avant qu’elle ne commence à rétrécir : c’est ce qu’on appelle le phénomène de pseudorégression. 

L’utilisation des critères adaptatifs iRECIST permet d’avertir le médecin et de programmer un scanner de contrôle à 4 ou 8 semaines pour éviter d’interrompre inutilement un traitement qui fonctionne. De leur côté, certains médicaments anti-angiogéniques détruisent le centre de la tumeur en la privant de sang, sans en modifier immédiatement les contours externes. En mesurant la densité des tissus en unités Hounsfielf, l’algorithme aide la radiologue à repérer la nécrose interne que l’œil humain pourrait manquer. 

Enfin, si le scanner TAP montre une stabilité ambigüe, le médecin peut compléter le bilan par une IRM ou un TEP-scanner afin d’évaluer la chute de la consommation de glucose ou les modifications de la vascularisation.