AVIEW LCS Plus: inteligencia artificial en los programas de cribado de cáncer de pulmón

Los programas de cribado de cáncer de pulmón han demostrado reducir la mortalidad entre la población de alto riesgo. La incorporación de herramientas de IA como AVIEW LCS Plus de Coreline Soft aumentan la efectividad en la detección de nódulos pulmonares y reducen el tiempo de lectura por parte de los radiólogos. Diversos ensayos de cribado, como K-LUCAS, HANSE, 4-IN-THE-LUNG-RUN y RISP la han implementado de soporte en la detección de cáncer de pulmón, enfermedades respiratorias y cardiovasculares.

El tabaco es la principal causa de muertes evitables en todos los países desarrollados. Fumar multiplica el riesgo de diversos tipos de cáncer, enfermedades cardiovasculares y respiratorias de gravedad mortal¹. Se conocen como “Big-3”. Son responsables de la mortalidad, morbilidad e impacto económico más alto en el mundo occidental².

El cáncer de pulmón es una patología con una supervivencia a 5 años reducida, con tasas del 5% para las mujeres y 3% para los hombres en estadio IV³. Esto se debe a que el 70% de los casos se detectan en estadios avanzados con difícil tratamiento. Afecta sobre todo a personas mayores de 50 años, con un pico de incidencia en torno a los 70-75 años¹.

Tras el abandono del tabaco, el cribado de cáncer de pulmón mediante tomografía computarizada (TC) de baja dosis es el mejor método de prevención para reducir la mortalidad por esta enfermedad⁴. La detección del cáncer de pulmón en fases tempranas facilita el tratamiento curativo³.

No obstante, un programa de cribado de una población asintomática debe tener en cuenta los potenciales beneficios y efectos perjudiciales sobre el individuo y la población en su conjunto⁵. Por eso, el cribado de cáncer de pulmón tiene que dirigirse a aquellos individuos de alto riesgo. De esta forma, los beneficios esperados (reducción de la mortalidad) superan los efectos adversos, en especial los falsos positivos y el sobrediagnóstico³.

Además, una de las consecuencias cruciales de implementar un programa de cribado de cáncer de pulmón es el impacto sobre la capacidad sanitaria de radiólogos y cirujanos que traten los casos detectados⁵.

Las herramientas de inteligencia artificial (IA), por ejemplo, AVIEW LCS Plus de Coreline Soft, se han constituido ya como aliadas en el análisis de las LDCT con un alto valor predictivo negativo. En consecuencia, permiten reducir el tiempo de lectura de las imágenes por los radiólogos.

En este artículo hacemos un repaso por los principales ensayos dedicados a los programas de screening de cáncer de pulmón, con un enfoque especial en aquellos que se benefician del soporte de AVIEW LCS Plus de Coreline Soft.

NLST y NELSON son dos grandes ensayos aleatorizados que informaron que la LDCT es un método efectivo para reducir la mortalidad por cáncer de pulmón⁶.

El consenso de los especialistas es que dos metaanálisis^5,7 publicados en 2020 confirman los datos de NLST y NELSON y que los esfuerzos ahora deberían dirigirse a implantar programas de cribado de cáncer de pulmón⁵.

K-LUCAS, proyecto surcoreano de cribado de cáncer de pulmón

K-LUCAS es un ensayo surcoreano prospectivo de escala nacional de un solo brazo llevado a cabo en 14 hospitales del país durante 2017-2018. En K-LUCAS se empleó el programa de detección asistida por computadora (CAD) AVIEW LCS Plus de Coreline Soft con el objetivo de mantener la calidad del cribado. Este sistema se implementó buscando minimizar los errores de diagnóstico y maximizar la sensibilidad de detección de nódulos pulmonares. AVIEW LCS Plus posibilitó reducir la varianza entre las distintas unidades de cribado de los centros participantes⁶.

El ensayo K-LUCAS evaluó la viabilidad de un programa de cribado de base demográfica en Corea. Este país tiene mayor prevalencia de tuberculosis que las naciones occidentales. Esto podría provocar tasas más altas de falsos positivos, ya que los nódulos pulmonares pueden no ser difíciles de distinguir de los granulomas o cicatrices de tuberculosis⁶.

A pesar de esto, las tasas de positivos (15.2%) y falsos positivos (14.6%) de K-LUCAS fueron inferiores a las reportadas por NLST (27.3% y 26.6%, respectivamente) tras el screening inicial. Las tasas de positivos resultaron más elevadas que la de NELSON, derivado con probabilidad por el método de medición de nódulos: NLST y K-LUCAS emplearon el diámetro, mientras que NELSON utilizó el volumen y crecimiento de los nódulos. En todo caso, la reducción de la tasa de positivos y falsos positivos evitó los procedimientos diagnósticos invasivos innecesarios⁶.

Por otra parte, Hwang et al. en 2020⁸ publicaron un estudio de comparación de la interpretación de LDCT antes y después de empezar a usar AVIEW LCS Plus en K-LUCAS. La herramienta de Coreline Soft aumentó el número de nódulos pulmonares detectados sin que hubiera variaciones significativas en las tasas positivas de Lung-RADS o en el rendimiento diagnóstico de cáncer de pulmón. El software redujo la variabilidad entre instituciones participantes. Este estudio sugiere que AVIEW LCS Plus puede ayudar a la estandarización de la TC de baja dosis en un programa a gran escala de cribado de cáncer de pulmón.

La evidencia de K-LUCAS apoyó el desarrollo de un programa nacional de cribado de cáncer de pulmón en Corea del Sur para detectarlo en sus etapas iniciales y promover abandonar el tabaco entre los participantes de una población asiática⁶.

Programas de cribado de cáncer de pulmón en Europa

En 2022 la Comisión Europea propuso una recomendación para que el cribado de cáncer de pulmón se implementara de forma gradual en los 27 países miembro^9,10.

Croacia⁵, República Checa y Polonia ya tienen en marcha sus programas nacionales. Por su parte, Reino Unido ha recomendado de forma oficial la introducción de un programa de cribado. Otros países de la UE realizan más estudios piloto¹⁰.

En España, el proyecto piloto multicéntrico CASSANDRA (Cancer Screening, Smoking Cessation and Respiratory Assessment) emplea TC de baja dosis para el cribado de cáncer de pulmón y otras enfermedades respiratorias vinculadas al consumo de tabaco¹¹.

A continuación, repasamos los programas de cribado europeos que utilizan AVIEW LCS Plus como soporte para lograr sus objetivos y garantizar su calidad.

HANSE, estudio de screening de cáncer de pulmón en Alemania

El ensayo holístico prospectivo HANSE (NCT04913155) investiga la viabilidad del cribado controlado de cáncer de pulmón y comorbilidades cardíacas y pulmonares relevantes. HANSE es un estudio de cohortes poblacional prospectivo aleatorizado que se inició en 2021. Se dirige a 5000 candidatos de alto riesgo de la región norte de Alemania¹² a quienes se examinará mediante LDCT al inicio del estudio y a los 12 meses³.

El Prostate, Lung, Colorectal, and Ovarian (PLCO) Cancer Screening Trial introdujo un modelo de riesgo de cáncer de pulmón (modelo PLCO_M2012) para mejorar la orientación del cribado mediante TC. Este modelo demostró mejorar la sensibilidad, manteniendo la misma especificidad³. Además, se actualizó con los resultados del ensayo NLST².

El criterio de valoración principal del ensayo HANSE compara el valor predictivo positivo de NELSON y PLCO_M2012 en la población alemana de estudio³.

Las lecturas de las imágenes de LDCT se realizan de manera independiente por radiólogos con experiencia. Cuentan con el apoyo del software de IA de última generación, AVIEW LCS Plus de Coreline Soft. Esta herramienta proporciona el análisis automatizado del volumen, la clasificación Lung-RADS 1.1, el cálculo de tiempo de duplicación del volumen (VDT) y el cálculo del riesgo de nódulo³.

En 2023 se presentaron los primeros resultados de HANSE¹³. Entre julio de 2021 y agosto de 2022 se inscribieron 5194 participantes. Del total de 64 cánceres de pulmón detectados (35 en estadio I, seis en estadio II, 11 en estadio III y 12 en estadio IV),  62 (97%) se detectaron por PLCO_M2012 y 49 (77%) por NELSON en la ronda de cribado inicial. Por eso, parece que el PLCO_M2012 es más fiable y eficaz que los criterios de NELSON para la identificación de personas de alto riesgo.

Además de HANSE, Alemania participa con dos centros en el estudio europeo 4-IN-THE-LUNG-RUN¹².

4-IN-THE-LUNG-RUN (4-ITLR), proyecto de cribado de cáncer de pulmón en cinco países europeos

4-IN-THE-LUNG-RUN (4-ITLR) es el primer ensayo multicéntrico internacional de cribado de cáncer de pulmón². Se trata de un estudio prospectivo que investiga los enfoques de reclutamiento personalizados, intervalos de cribado individualizados y criterios radiológicos mejorados, entre otros (H2020-SC1-BHC-2018-2020)¹².

Un consorcio europeo de médicos y científicos de nueve instituciones de cinco países dirige 4-ITLR. El cribado se lleva a cabo en cinco países (Alemania, Francia, Italia, España y Países Bajos).

Debido al desarrollo agresivo del cáncer de pulmón, las directrices y estudios piloto más recientes recomiendan intervalos anuales de cribado. No obstante, esto tiene un fuerte impacto presupuestario, junto con la necesidad de expandir la capacidad de TC y el aumento de la carga de trabajo de los radiólogos. Asimismo, el cribado anual podría causar cierta cantidad de cánceres de pulmón radio inducidos. Por ello, se necesitan con urgencia métodos de reducción del número de escáneres de TC. Los intervalos de cribado basados en el riesgo tienen el potencial de mejorar la eficiencia y de disminuir el impacto de salud². Sin embargo, antes de ampliar el intervalo de cribado por estratificación del riesgo se necesitan pruebas sólidas de la eficacia y seguridad⁴. Los principales resultados a favor provienen de los ensayos NLST y NELSON y, en general, toda la evidencia apoya la estratificación por riesgo empleando cribado con TC².

El objetivo global de 4-ITLR es comparar la efectividad de dos estrategias de cribado de cáncer de pulmón. En el brazo estándar se seguirá el intervalo anual recomendado por las directrices más recientes. En el brazo basado en el riesgo se programará un screening a dos años en aquellos individuos con resultado negativo en el cribado inicial. Se espera que estos sujetos no presenten una incidencia superior de cáncer de estadio I y II. Se usará un protocolo dedicado de TC para evaluar los nódulos pulmonares, calcificaciones coronarias y enfisema^2,14.

4-ITLR se inició en 2023 y, dentro de él, se estudió con carácter prospectivo la viabilidad y potencial de integrar la IA de AVIEW LCS Plus de Coreline Soft de segundo lector paralelo¹⁵. En este estudio, los radiólogos con experiencia actúan de primeros lectores independientes. La segunda lectura la realiza AVIEW LCS Plus y, si se produce discrepancia, un panel de radiólogos con experiencia llevan a cabo una tercera lectura.

El acuerdo global en la categorización de nódulos fue del 78.7% entre las dos primeras lecturas. Se requirió una tercera lectura en 81 casos, de los que el 45% se clasificó en la misma categoría establecida por el radiólogo. El 34% se clasificó en la categoría determinada por AVIEW LCS Plus y el 21% restante en categorías distintas al radiólogo y la IA¹⁵.

Estos resultados demuestran que es viable incorporar AVIEW LCS Plus como lector paralelo en un estudio prospectivo de cribado de cáncer de pulmón, eliminando la necesidad de un segundo lector humano y solo requiriendo una lectura de arbitraje en uno de cada cinco casos. En un futuro, se examinará el rendimiento diagnóstico de la estrategia actual de lectura¹⁵.

También se realizó un estudio de evaluación preliminar de los beneficios potenciales de un cribado cardiovascular en el primer grupo de participantes del 4-ITLR¹⁶. Durante el cribado se estudió la presencia de nódulos pulmonares y calcificaciones coronarias. Se informó que aproximadamente el 47% de los participantes presentaban riesgo bajo/moderado de enfermedad cardiovascular. Un tercio de los individuos se encontraba en la categoría de riesgo alto, mientras que la mitad de la población fue candidata a recibir tratamiento preventivo¹⁶.

RISP, proyecto piloto italiano de cribado de pulmón

El Istituto Nazionale dei Tumori de Milán promueve el programa RISP (Rete Italiana Screening Polmonare). Se trata de un programa multicéntrico con 18 centros de 15 regiones italianas¹.

Este estudio clínico prospectivo, aleatorizado y multicéntrico se dirige a la implantación del diagnóstico precoz de cáncer de pulmón en la población italiana de alto riesgo. Por tanto, el fin principal es desarrollar un programa de cribado nacional de alta calidad¹.

El objetivo primario de RISP es demostrar la no inferioridad de una estrategia de cribado basada en el riesgo (bienal) en comparación con el cribado anual estándar en términos de incidencia de cáncer de pulmón de estadio I/II¹.

En RISP también se empleará la solución LCS Plus de Coreline Soft como soporte en el programa de cribado.

AVIEW LCS Plus de Coreline Soft: tres soluciones en una para las “Big-3”

La herramienta de deep learning AVIEW LCS Plus engloba tres soluciones en una (AVIEW LCS, AVIEW COPD y AVIEW CAC) para el análisis de las “Big-3” asociadas al tabaco. AVIEW LCS Plus evalúa las imágenes de TC torácicas de baja dosis.

AVIEW LCS se encarga de la detección y análisis automático de nódulos pulmonares según Lung-RADS. AVIEW COPD evalúa EPOC mediante los signos en el parénquima pulmonar. Por último, AVIEW CAC analiza de forma automática la calcificación de las arterias coronarias.

Coreline Soft es el proveedor oficial para el programa K-LUCAS y se utiliza en proyectos piloto como HANSE, 4-IN-THE-LUNG-RUN y RISP.

Si desea más información acerca de los beneficios del enfoque de Coreline Soft de integrar en una única herramienta las evaluación de las “Big-3” (cáncer de pulmón y enfermedades respiratorias y cardiovasculares) y cómo impacta en los programas de cribado de cáncer de pulmón, puede contactarnos en el siguiente enlace.

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Referencias

1. Lung Cancer Prevention Screening Programme in Italy. ctv.veeva.com https://ctv.veeva.com/study/lung-cancer-prevention-screening-programme-in-italy.
2. 4-IN THE LUNG RUN: towards INdividually tailored INvitations, screening INtervals, and INtegrated co-morbidity reducing strategies in lung cancer screening. CORDIS | European Commission https://cordis.europa.eu/project/id/848294/results/es (2024).
3. Vogel-Claussen, J. et al. Design and Rationale of the HANSE study: A Holistic German Lung Cancer Screening Trial Using Low-Dose Computed Tomography. Rofo 194, 1333–1345 (2022).
4. van der Aalst, C. M., Ten Haaf, K. & de Koning, H. J. Implementation of lung cancer screening: what are the main issues? Transl. Lung Cancer Res. 10, 1050–1063 (2021).
5. van Meerbeeck, J. P. & Franck, C. Lung cancer screening in Europe: where are we in 2021? Transl. Lung Cancer Res. 10, 2407–2417 (2021).
6. Lee, J. et al. Feasibility of implementing a national lung cancer screening program: Interim results from the Korean Lung Cancer Screening Project (K-LUCAS). Transl Lung Cancer Res 10, 723–736 (2021).
7. Sadate, A. et al. Systematic review and meta-analysis on the impact of lung cancer screening by low-dose computed tomography. Eur. J. Cancer 134, 107–114 (2020).
8. Hwang, E. J. et al. Implementation of the cloud-based computerized interpretation system in a nationwide lung cancer screening with low-dose CT: comparison with the conventional reading system. Eur. Radiol. 31, 475–485 (2021).
9. European Commission. European Health Union: A New EU Approach on Cancer Detection – Screening More and Screening Better. https://ec.europa.eu/commission/presscorner/api/files/document/print/en/ip_22_5562/IP_22_5562_EN.pdf (2022).
10. Ward, B. et al. Important steps towards a big change for lung health: a joint approach by the European Respiratory Society, the European Society of Radiology and their partners to facilitate implementation of the European Union’s new recommendations on lung cancer screening. ERJ Open Res. 9, (2023).
11. Proyecto Cassandra. http://proyectocassandra.com/.
12. Frost, N. et al. Lung cancer in Germany. J. Thorac. Oncol. 17, 742–750 (2022).
13. Vogel-Claussen, J. et al. OA07.04 effectiveness of NELSON versus PLCOm2012 lung cancer screening eligibility criteria: First results from the German HANSE study. J. Thorac. Oncol. 18, S59 (2023).
14. van der Aalst, C. et al. P1.14-04 European lung cancer screening implementation: 4-IN-THE-LUNG-RUN trial. J. Thorac. Oncol. 18, S217 (2023).
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16. Vonder, M. et al. P1.15-03 dedicated cardiovascular screening in lung cancer screening: Preliminary results from the European 4-IN-THE-LUNG-RUN trial. J. Thorac. Oncol. 18, S218–S219 (2023).