Un modèle d'intelligence artificielle (IA) développé par la Mayo Clinic peut aider les experts à détecter le cancer du pancréas lors de tomodensitométries abdominales de routine jusqu'à trois ans avant le diagnostic. Il identifie les signes subtils de la maladie avant que les tumeurs ne soient visibles, alors qu'un traitement curatif est encore possible. Les résultats, publiés dans la revue médicale Gut, représentent une étape importante dans les efforts de recherche pluriannuels de la Mayo Clinic qui permettent une détection plus précoce de l'un des types de cancer les plus mortels.
L'étude valide ce modèle d'IA de nouvelle génération à l'aide de données et de flux de travail qui reflètent la pratique clinique, notamment des tomodensitogrammes multi-institutionnels, des systèmes d'acquisition d'images et des protocoles.
Les chercheurs ont utilisé le modèle d’IA pour analyser près de 2 000 tomodensitogrammes, y compris ceux de patients diagnostiqués plus tard avec un cancer du pancréas, qui ont tous été initialement interprétés comme normaux. Le système, appelé Radiomics-based Early Detection Model (REDMOD), a identifié 73 % de ces cancers dans la phase pré-diagnostique avec un délai médian d’environ 16 mois avant le diagnostic, soit presque le double du taux de détection des spécialistes qui analysent les mêmes examens sans l’aide de l’IA.
L’avantage était encore plus grand dans les premiers stades de la maladie. Lors d’examens effectués plus de deux ans avant le diagnostic, AI a identifié près de trois fois plus de cas précoces de cancer qui n’auraient pas été détectés autrement.
Le cancer du pancréas reste l’un des cancers les plus mortels car il présente rarement des signes détectables à un stade précoce. Plus de 85 % des patients sont diagnostiqués après la propagation de la maladie et les taux de survie à cinq ans restent inférieurs à 15 %, selon l'Institut national du cancer. On prévoit que d’ici 2030, ce cancer deviendra la deuxième cause de décès par cancer aux États-Unis.
« Le plus grand obstacle pour sauver les vies que nous perdons à cause du cancer du pancréas est l'incapacité d'identifier la maladie alors qu'elle peut encore être guérie », explique l'auteur principal Ajit Goenka, radiologue et spécialiste en médecine nucléaire à la clinique Mayo. « Cette IA peut désormais identifier les caractéristiques d’un cancer dans un pancréas apparemment normal et peut le faire de manière fiable au fil du temps et dans différents contextes cliniques. »
REDMOD mesure des centaines de caractéristiques d’images quantitatives qui décrivent la texture et la structure des tissus, identifiant ainsi les changements biologiques à mesure que le cancer commence à se développer. Le modèle a été conçu pour analyser les tomodensitogrammes réalisés pour d'autres raisons, en particulier chez les patients à haut risque tels que ceux atteints de diabète d'apparition récente, et identifier un risque élevé avant l'apparition d'une masse visible.
Le fonctionnement du modèle est automatique, sans nécessiter de préparation manuelle fastidieuse. L'équipe a validé le modèle sur des tomodensitogrammes effectués dans plusieurs institutions, systèmes d'imagerie et protocoles, démontrant des performances cohérentes au-delà d'un seul ensemble de données.
Les prédictions du modèle sont également restées stables au fil du temps. Chez les patients ayant subi plusieurs examens, l’IA a produit des résultats cohérents à plusieurs mois d’intervalle, ce qui justifie son utilisation pour la surveillance longitudinale et la détection précoce.
Les chercheurs font progresser leurs travaux dans les essais cliniques grâce à l’intelligence artificielle pour la détection précoce du cancer du pancréas (AI-PACED). Cette étude prospective évalue comment les cliniciens peuvent intégrer la détection basée sur l'IA dans la prise en charge des patients à haut risque. L’étude combine l’analyse par IA des examens d’imagerie de routine avec un suivi longitudinal pour évaluer les performances, y compris la détection précoce, les faux positifs et les résultats cliniques.
Cette recherche fait partie de l'initiative Precure de la Mayo Clinic, qui vise à prédire et à prévenir les maladies en identifiant les premiers changements biologiques dans le corps avant l'apparition des symptômes. Cela reflète également la stratégie d'impact clinique de la Mayo Clinic, qui accélère la transformation de la découverte en soins aux patients.
L'étude a été soutenue par les National Institutes of Health, la Hoveida Family Foundation, le Mayo Clinic Comprehensive Cancer Center et le programme de recherche sur le cancer du pancréas Champions for Hope de la Fondation Funk-Zitiello.
