Le scanner pulmonaire pour identifier la BPCO est soumis à certaines contraintes techniques, notamment pour obtenir des résultats concluants en inspiration et en expiration. Une étude publiée dans le Journal Radiology : L’imagerie cardiothoracique utilise un réseau neuronal couplé à une tomodensitométrie inspiratoire uniquement pour obtenir des diagnostics pertinents.
La maladie pulmonaire obstructive chronique (MPOC) est généralement diagnostiquée par un test de spirométrie, qui mesure la fonction pulmonaire en fonction de la quantité d’air pouvant être inhalée et expirée, ainsi que de la vitesse d’expiration.
Scanner plutôt que spirométrie pour identifier la BPCO
Mais la tomodensitométrie (TDM) pulmonaire a supplanté cette pratique, avec une procédure qui nécessite généralement deux acquisitions, l’une à l’inspiration complète, l’autre à l’expiration. Il est toutefois possible, selon une étude publiée dans la revue Radiology : Imagerie cardiothoraciquepour obtenir un diagnostic précis à partir d’un seul scanner inspirant et d’un modèle d’apprentissage profond.
« Bien que des études aient récemment montré que la structure pulmonaire, mesurée quantitativement par tomodensitométrie pulmonaire, peut compléter la stadification, le diagnostic et le pronostic de la gravité de la BPCO, bon nombre de ces études nécessitent l’acquisition de deux séries de tomodensitométrie.précise l’auteur de l’étude, le professeur Kyle A. Hasenstab, professeur adjoint de statistiques et de science des données à la San Diego State University (Californie – USA). Cependant, ce type de protocole n’est pas cliniquement standard dans toutes les institutions.»
Des contraintes importantes dans certains centres pour obtenir des résultats probants en inspiration et expiration
Certains hôpitaux ne sont pas en mesure de mettre en œuvre des protocoles de tomodensitométrie expiratoire en raison d’exigences de formation supplémentaires pour les MERM et les radiologues, selon le professeur Hasenstab. De plus, certains patients âgés présentant une altération de la fonction pulmonaire ont des difficultés à maintenir l’apnée, ce qui est nécessaire lors de l’acquisition d’images expiratoires. Cela peut affecter la qualité de l’image et la précision du diagnostic.
Le Dr Hasenstab et ses collègues ont émis l’hypothèse qu’une seule tomodensitométrie inspiratoire combinée à un réseau neuronal convolutif (CNN) et à des données cliniques serait suffisante pour le diagnostic et la stadification de la BPCO. Dans cette étude rétrospective, des images de tomodensitométrie thoracique inspiratoire et expiratoire, ainsi que des données de spirométrie, ont été acquises auprès de 8 893 patients de novembre 2007 à avril 2011. L’âge moyen des patients inclus dans l’étude était de 59 ans. et tous avaient des antécédents de tabagisme.
Un réseau de neurones couplé à une tomodensitométrie inspirée uniquement comme alternative
Le CNN a été formé pour prédire les mesures de spirométrie à l’aide de données cliniques et d’une tomodensitométrie pulmonaire monophasée ou multiphasée. Les résultats préliminaires de la spirométrie ont ensuite été utilisés pour prédire le stade de gravité de la maladie, selon le système de classification de la Global Initiative for Obstruct Lung Disease (GOLD), qui comporte quatre classifications. Les résultats de l’étude ont montré qu’un modèle CNN développé à l’aide d’une seule image tomodensitométrique d’une seule phase respiratoire diagnostiquait avec précision la BPCO et était également précis pour identifier un stade GOLD.
Un modèle qui permet une bonne stadification de la BPCO selon la classification GOLD
Le modèle a fonctionné de manière similaire aux diagnostics de BPCO en utilisant des mesures combinées de tomodensitométrie d’inspiration et d’expiration. ” Bien que de nombreux protocoles d’imagerie pour le diagnostic et la stadification de la BPCO nécessitent deux acquisitions CT, notre étude montre que le diagnostic et la stadification de la BPCO sont réalisables avec une seule acquisition. », ajoute le professeur Hasenstab. Lorsque les données cliniques ont été ajoutées, les prédictions du modèle CNN étaient encore plus précises.
« Réduire la tomodensitométrie inspiratoire à une seule acquisition peut augmenter l’accessibilité de cette approche diagnostique tout en réduisant le coût, l’inconfort et l’exposition aux rayonnements ionisants pour les patients. », conclut le professeur Hasenstab.
Paul Royan
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