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La prevalenza del cancro ai polmoni negli Stati Uniti, e nel mondo per quella materia, è una grande preoccupazione per la salute pubblica ed economica. Attribuito principalmente al fumo di sigaretta, il cancro ai polmoni è di solito diagnosticato nelle ultime fasi di metastasi, il che significa che la parte cancerosa mortale del tumore si è già differenziata e separata dalla sua origine e nel flusso sanguigno. Per decenni, uno dei principali strumenti di diagnostica per immagini per scoprire i tumori polmonari è stata una radiografia del torace.
Nell’ultimo decennio, la tomografia computerizzata (CT) ha ottenuto un crescente riconoscimento per la sua capacità di formare immagini tridimensionali (3-D) del torace, con conseguente maggiore risoluzione dei noduli e della patologia tumorale. Lo svantaggio dello screening basato sulla TAC è l’alto tasso di falsi positivi, che può arrivare fino al 50%, a seconda dello studio, e porta a inutili test invasivi secondari e a una maggiore ansia del paziente.
Anche se la diagnosi precoce è certamente vantaggiosa per i pazienti, i vantaggi relativi dei raggi X rispetto alla TAC come standard di screening più appropriato per il cancro ai polmoni sono ancora ambigui. Infatti, il National Cancer Institute (NCI) sta sponsorizzando il National Lung Screening Trial (NLST), uno studio di screening del cancro ai polmoni per individuare la malattia in pazienti asintomatici utilizzando i raggi X o la TAC.
Cancro ai polmoni ai raggi X
Data l’alta prevalenza del cancro ai polmoni tra i casi totali di cancro e l’alto tasso di mortalità della malattia post-diagnosi, il pensiero prevalente è quello di identificare i noduli visibili prima che si metastatizzino al fine di ridurre drasticamente il numero di morti. Secondo l’American Cancer Society (ACS), il metodo predominante di screening per il cancro ai polmoni è quello di esaminare la radiografia del torace di un paziente insieme all’analisi dell’espettorato.
Anche se la tecnologia dei raggi X è progredita rapidamente negli ultimi anni con l’introduzione dei raggi X digitali ad alta risoluzione, la dimensione minima dei noduli che può rilevare è limitata a 1 o 2 cm. Il tasso di falsi positivi varia tra il 10 e il 20 per cento. Quasi tutti i principali studi di screening completo del cancro ai polmoni non sono riusciti a dimostrare che i raggi X e la citologia dell’espettorato riducono il tasso di mortalità del cancro ai polmoni.
Due studi condotti nel 1999 hanno indicato che la tomografia computerizzata a spirale a basso dosaggio (LDCT) ha rilevato quasi sei volte più noduli della radiografia a raggi X tradizionale. Con capacità di risoluzione inferiore a 1 cm e la capacità di generare viste 3-D dei polmoni, la LDCT ha generato entusiasmo come sostituto di alta qualità ai raggi X. Tuttavia, l’alta sensibilità della LDCT genera anche un tasso di falsi positivi più elevato rispetto alle tradizionali radiografie a raggi X, con tassi di falsi positivi che vanno dal 20 al 50 per cento. Ad oggi, non ci sono ancora studi autorevoli che identifichino chiaramente la LDCT come il miglior strumento di screening del cancro ai polmoni.
Identificare lo strumento più accurato per lo screening del cancro ai polmoni non solo può far risparmiare alla sanità una quantità enorme di tempo e denaro, ma soprattutto può salvare più vite. Con questo obiettivo in mente, il National Cancer Institute ha lanciato nel 2002 uno studio in corso per definire chiaramente la correlazione tra lo screening mediante raggi X o LDCT e i tassi di mortalità. Lo studio comprende 50.000 fumatori o ex fumatori in 30 siti che sono assegnati a caso a esami a raggi X o LDCT. I soggetti ottengono screening annuali per tre anni, con screening secondari come l’agobiopsia e/o la broncoscopia eseguita su potenziali noduli cancerosi. Lo studio è orientato a includere fumatori pesanti, definiti da soggetti che hanno fumato tre pacchetti al giorno per 30 anni, due pacchetti al giorno per 20 anni o un pacchetto al giorno per 10 anni, e i soggetti devono avere un’età compresa tra 54 e 75 anni, senza storia precedente di chirurgia polmonare e/o cancro. Il trial segue i pazienti per sei-otto anni e si prevede che finisca già nel 2009.
I ricercatori si aspettano che lo screening rilevi il cancro ai polmoni in circa cinque su 100 pazienti arruolati, o un tasso di incidenza del cinque per cento che potrebbe risultare in oltre 2.000 pazienti a cui viene potenzialmente diagnosticato il cancro ai polmoni. I radiologi valuteranno poi le radiografie a raggi X o le scansioni CT e prescriveranno le opzioni di trattamento se il cancro dovesse svilupparsi nel corso dello studio. I risultati del NLST sono molto attesi sia per i pazienti che per i medici, poiché i dati statistici possono corroborare l’efficacia dell’uso di esami basati su raggi X e/o CT per le diagnosi e i tassi di mortalità per cancro ai polmoni.
Esami del cancro ai polmoni basati su CAD
Quello che può dare alla CT un vantaggio sui raggi X è il Computer Aided Detection (CAD) per CT polmonare, un software che evidenzia noduli sospetti nella morfologia del polmone e valuta i cambiamenti delle dimensioni dei noduli nel tempo per seguire la progressione della terapia del cancro. Il CAD ha anche lasciato il segno dimostrando la sua capacità di fornire ai radiologi viste migliorate di noduli polmonari ultra-piccoli di appena 6 mm di dimensione.
Anche se promettente, il CAD è ancora un concetto relativamente nuovo e alcuni medici e ospedali sono scettici sui benefici del CAD e sul suo ritorno sugli investimenti, soprattutto se non è rimborsato. Tuttavia, poiché il numero di immagini che i medici devono esaminare è aumentato drammaticamente, e il numero di radiologi rimane relativamente piatto, c’è una maggiore necessità di una tecnologia come il CAD che può aiutare ad aumentare l’efficacia e l’efficienza del medico nell’identificare e gestire potenziali anomalie.
Le soluzioni disponibili sul mercato oggi includono l’applicazione syngo LungCare di Siemens e ImageChecker CT Lung Nodule di R2 Technology. Poiché la performance del CAD nel rilevare lesioni e noduli nel polmone non è completamente nota, i fornitori sono attenti a sottolineare che l’uso previsto delle loro soluzioni CAD è solo come un secondo lettore – non un sostituto. “Il CAD diventerà sempre più lo standard di cura con gli esami toracici CT per rilevare e gestire i noduli polmonari attivabili e i difetti di riempimento dell’arteria polmonare come gli emboli per fornire un ulteriore supporto decisionale”, ha indicato Terry Chang, direttore del CT CAD Marketing, R2 Technology Inc.
In studi recenti che hanno coinvolto un multireader receiver operating characteristic (ROC), i noduli potenziali che sono stati trascurati hanno mostrato una riduzione del 26% con ImageChecker di R2, così come un miglioramento medio dei lettori nei radiologi per rilevare noduli di dimensioni comprese tra 4 e 30 mm. Un altro studio retrospettivo ha mostrato che noduli significativi sono stati trascurati nel 33% dei casi, rafforzando la necessità di una tecnologia che supporti i lettori. Se il CAD dovesse rivelarsi un aiuto diagnostico efficace per gli esami polmonari CT, la CT potrebbe probabilmente superare i raggi X del torace nello screening del cancro ai polmoni.
Quanto bene fa il CAD?
Gli investigatori vogliono sapere se questo è veramente vero – potrebbe il CAD diventare il gold standard per gli esami CT o a raggi X? Mentre i sistemi CAD polmonari si sono dimostrati promettenti come secondo lettore nel rilevare i noduli polmonari, la domanda critica è quanti dei noduli rilevati sono davvero tumori polmonari?
Perché l’efficacia del CAD nel rilevare il cancro ai polmoni non è stata completamente studiata, il NCI ha anche messo il CAD sotto il microscopio. In collaborazione con la Fondazione per i National Institutes of Health, l’NCI sta conducendo l’Imaging Database Resources Initiative (IDRI). Espandendo il database della TAC polmonare del Lung Image Database Consortium (LIDC) del 150%, e sviluppando un nuovo database per le radiografie del torace, l’obiettivo dell’IDRI, “è quello di creare rapidamente un database pubblico di immagini della TAC polmonare e dei raggi X che può essere utilizzato dall’industria come risorsa di ricerca per migliorare l’ottimizzazione e la valutazione dei prodotti di diagnosi assistita dal computer (CAD) per migliorare la gestione clinica del cancro ai polmoni”. I database permetteranno confronti significativi tra i metodi CAD, identificheranno le tecniche CAD promettenti e potranno stimolare l’innovazione e lo sviluppo di nuovi software CAD per il torace a un costo inferiore.
“Il numero di immagini generate in uno studio CT spirale a lamelle sottili sta rendendo estremamente difficile per i radiologi cercare piccoli noduli in ogni immagine”, ha detto. “Il CAD è necessario come necessità pratica. Un ostacolo allo sviluppo del CAD è stata la mancanza di un database standardizzato di alta qualità e verità. La nostra seconda motivazione è quella di fornire quel database”, ha detto Laurence Clarke, Ph.D., capo del ramo di sviluppo della tecnologia di imaging del Cancer Imaging Program del NCI.
Il database è stato progettato per aiutare a gestire l’enorme volume di dati prodotti dall’imaging polmonare CT nella speranza che gli algoritmi CAD possano aiutare nel compito di diagnosi precoce e trattamento del cancro ai polmoni. Con il database vicino ai 400 casi, il progetto LIDC dovrebbe essere completato presto e le informazioni disponibili per la ricerca pubblica nel terzo trimestre del 2006. A quel punto, i medici potrebbero avere un quadro più chiaro su quale metodo di imaging – raggi X o CT – sia il più efficace per lo screening del cancro ai polmoni.