Détection des adénomes parathyroı̈diens sur les images pinhole en double isotope 99mTc-MIBI/123I par intelligence artificielle

Abstract

Introduction

La scintigraphie planaire double isotope procède à l’acquisition de deux images. L’image servant au diagnostic est obtenue par opération de soustraction à partir des deux images acquises et après normalisation. Suite à nos travaux portant sur l’automatisation de la soustraction par Intelligence Artificielle (IA), nous proposons dans cette étude une méthodologie basée sur la fusion de l’expertise médicale et IA pour obtenir un premier indicateur de localisation des glandes parathyroïdes par le traçage d’une région d’intérêt autour de l’adénome, il s’agit d’une méthode de détection d’objets médicaux (glandes parathyroïdes) avec un score de confiance compris entre 0 et 1.

Matériels et méthodes

Après injection du 99mTc-MIBI et 123I, une série d’images planaires est obtenue à l’aide d’une gamma-caméra (Discovery NMCT 670 ou Infina GE Healthcare). L’acquisition commence par une image du médiastin (collimateur à basse énergie et haute résolution (LEHR)) pendant 5 min, suivie d’images de la région thyroïdienne (Pinhole) pendant 10 min. On obtient ainsi deux images à double isotope pour chaque type d’acquisition. L’image issue de la soustraction de l’image 123I à l’image 99mTc-MIBI est utilisée pour le diagnostic. Dans cette étude, 433 patients diagnostiqués positifs ont été inclus, seuls les cas positifs permettent l’apprentissage du modèle à détecter les glandes parathyroïdes. Les zones d’intérêt ont été tracées manuellement autour de la glande sur les images de soustraction de Pinhole. Le modèle de détection d’objet YoLoV8 a été ainsi entraîné pour localiser les glandes. Une phase d’apprentissage sur plusieurs vagues incluant 367 patients a permis d’entraîner ce modèle, avec un traitement d’images inclus dans le processus (rotation, contraste, zoom etc.). Un ensemble séparé de 66 patients avec 66 glandes a été laissé pour le test de la méthode.

Résultats

Le modèle IA a obtenu une sensibilité à détecter les cas positifs de 91 % chez les 66 patients (cas tests, tous diagnostiqués positifs par des médecins nucléaires). Pour confirmer la robustesse de la méthode, 20 examens supplémentaires, 10 cas positifs (10 glandes) et 10 négatifs, une sensibilité de 100 % et une spécificité de 70 % ont été obtenues.

Conclusions

La méthodologie proposée peut être utilisée comme premier indicateur pour aider le médecin à localiser les glandes parathyroïdes. La sensibilité élevée indique une bonne capacité à éviter les faux négatifs et ainsi détecter les glandes anormales.