El enfoque de doble tinción con IA mejoró la precisión y la eficiencia de la detección del cáncer de cuello uterino
Displasia de alto grado (carcinoma in situ) en el cuello uterino. El epitelio anormal se extiende hacia una glándula mucosa a la izquierda del centro. Esta enfermedad puede progresar a cáncer invasivo (carcinoma de células escamosas) del cuello uterino. Crédito: Haymanj/dominio público
En un nuevo estudio, un algoritmo informático mejoró la precisión y la eficiencia de la detección del cáncer de cuello uterino en comparación con la citología (prueba de Papanicolaou), el estándar actual para el seguimiento de las mujeres que dan positivo con el virus del papiloma humano primario (VPH) detección. El nuevo enfoque utiliza inteligencia artificial (IA) para automatizar la evaluación de doble tinción y tiene implicaciones claras para la atención clínica.
Los hallazgos del estudio se publicaron el 25 de junio de 2020 en el Journal of the National Cancer Institute. El algoritmo fue desarrollado y el estudio realizado por investigadores del Instituto Nacional del Cáncer (NCI), parte de los Institutos Nacionales de Salud, en colaboración con investigadores de varias otras instituciones.
«Estamos emocionados de mostrar tenemos un enfoque completamente automatizado para la detección del cáncer de cuello uterino como seguimiento de una prueba de VPH positiva que superó el método estándar en nuestro estudio», dijo Nicolas Wentzensen, MD, Ph.D., de la División de Epidemiología y Genética del Cáncer del NCI, quien dirigió el estudio. «Según nuestros resultados, podría aumentar la eficiencia de la detección del cáncer de cuello uterino al encontrar más precánceres y reducir los falsos positivos, lo que tiene el potencial de eliminar una cantidad sustancial de procedimientos innecesarios entre las mujeres con VPH positivo».
En los últimos años, los médicos esperaban aprovechar los avances en imágenes digitales y aprendizaje automático para mejorar la detección del cáncer de cuello uterino. Las mujeres cuyas pruebas de VPH son negativas tienen un bajo riesgo de cáncer de cuello uterino durante la década siguiente, e incluso la mayoría de las infecciones de VPH de cuello uterino que dan positivo en las pruebas de VPH no producirán precáncer. El desafío es identificar qué mujeres con resultados positivos en la prueba del VPH tienen más probabilidades de tener cambios precancerosos en las células del cuello uterino y, por lo tanto, deben someterse a una colposcopia para examinar el cuello uterino y tomar muestras para una biopsia, o cuáles necesitan tratamiento inmediato.
Actualmente, las mujeres con pruebas de VPH positivas pueden realizarse pruebas de VPH adicionales o pruebas de citología de Papanicolaou para evaluar la necesidad de colposcopia, biopsia o tratamiento. La citología de Papanicolaou, en la que profesionales de laboratorio especialmente capacitados (citotecnólogos) analizan portaobjetos teñidos para buscar células anormales, se usa para encontrar precánceres antes de que se conviertan en cáncer. Pero estos enfoques no son ideales. Por ejemplo, las pruebas de citología de Papanicolaou consumen mucho tiempo, no son muy sensibles y son propensas a resultados falsos positivos.
Las pruebas de doble tinción surgieron como una forma de predecir con mayor precisión la posibilidad de que una mujer con un resultado positivo La prueba de VPH tiene cambios cervicales precancerosos. La prueba mide la presencia de dos proteínas, p16 y Ki-67, en muestras cervicales. En dos estudios anteriores, el Dr. Wentzensen y sus colegas encontraron que las mujeres que tenían un resultado negativo en una prueba de doble tinción tenían un riesgo bajo de desarrollar precáncer de cuello uterino en los siguientes cinco años y que menos mujeres dieron positivo en la prueba de doble tinción en comparación con Citología de Papanicolaou. En marzo de 2020, la prueba de citología manual de doble tinción fue aprobada por la Administración de Drogas y Alimentos de los EE. UU. (FDA) para mujeres que recibieron un resultado positivo en una prueba primaria de detección del VPH.
La prueba manual de doble tinción tiene un componente subjetivo, en el que un citotecnólogo debe observar el portaobjetos para determinar los resultados. En el nuevo estudio, los investigadores querían ver si una prueba de doble tinción totalmente automatizada podría igualar o superar el rendimiento del método manual. En colaboración con Niels Grabe, Ph.D., y Bernd Lahrmann, Ph.D., del Steinbeis Transfer Center for Medical Systems Biology, que está asociado con la Universidad de Heidelberg, desarrollaron una plataforma de imágenes de diapositivas completas que, después de siendo entrenado con aprendizaje profundo, podría determinar si alguna célula cervical se tiñó tanto para p16 como para Ki-67. Compararon este método con la citología de Papanicolaou convencional y la prueba manual de doble tinción en muestras de un total de 4253 personas que participaron en uno de los tres estudios epidemiológicos de precánceres cervicales y anales VPH positivos en Kaiser Permanente del Norte de California y la Universidad de Oklahoma.
Los investigadores encontraron que la prueba de doble tinción basada en IA tuvo una tasa más baja de pruebas positivas que la citología de Papanicolaou y la doble tinción manual, con una mejor sensibilidad (la capacidad de identificar correctamente las lesiones precancerosas) y una especificidad sustancialmente mayor (la capacidad de identificar correctamente a aquellos sin precánceres) que la citología de Papanicolaou. La tinción dual basada en AI redujo la remisión a la colposcopia en aproximadamente un tercio en comparación con el Papanicolaou (aproximadamente un 42 % frente a un 60 %). El método de prueba también fue sólido y mostró un rendimiento comparable en la citología anal.
En resumen, la prueba automatizada superó el rendimiento del estándar actual, la citología de Papanicolaou, lo que redujo la cantidad de resultados falsos positivos y redujo sustancialmente la derivación a procedimientos de colposcopia innecesarios. Los resultados también respaldan una mayor evaluación de la prueba como una opción para la detección del cáncer anal. Los investigadores señalan que su enfoque tiene una aplicación clínica clara y, a través de la implementación basada en la nube, sería accesible a nivel mundial. Otras aplicaciones de la plataforma incluyen evaluación asistida, segunda opinión y control de calidad.
Debido a que la prueba manual de doble tinción recibió recientemente la aprobación de la FDA para la detección de mujeres con resultados positivos en la prueba de VPH, su uso apenas está comenzando. Se necesitará una aprobación regulatoria adicional para permitir la detección de mujeres con VPH positivo con una prueba de doble tinción totalmente automatizada. Los investigadores dicen que sus hallazgos sirven como un ejemplo importante para introducir la patología digital y el aprendizaje profundo en la práctica clínica, y su enfoque tiene el potencial de mejorar sustancialmente la detección del cáncer de cuello uterino, lo que afecta a millones de mujeres que dan positivo por VPH cada año.
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Detección de anomalías cervicales en mujeres a las que se les ofreció la vacuna contra el VPH Más información: Nicolas Wentzensen et al, Accuracy and Efficiency of Deep-LearningBased Automation of Dual Stain Cytology in Cervical Cancer Screening, JNCI: Revista del Instituto Nacional del Cáncer (2020). DOI: 10.1093/jnci/djaa066 Información de la revista: Revista del Instituto Nacional del Cáncer
Proporcionado por el Instituto Nacional del Cáncer Cita: El enfoque de tinción dual de IA mejoró la precisión y la eficiencia of cervical cancer screening (25 de junio de 2020) recuperado el 31 de agosto de 2022 de https://medicalxpress.com/news/2020-06-ai-dual-stain-approach-accuracy-efficiency.html Este documento está sujeto a derechos de autor. Aparte de cualquier trato justo con fines de estudio o investigación privados, ninguna parte puede reproducirse sin el permiso por escrito. El contenido se proporciona únicamente con fines informativos.