Une nouvelle méthode quantitative pour l'évaluation par CT des bronchectasies utilisant la segmentation des voies aériennes basée sur l'IA et les limites supérieures normales du calibre des voies aériennes

Les bronchectasies représentent un fardeau croissant pour la santé mondiale. Alors que la tomodensitométrie (CT) est essentielle au diagnostic, les critères actuels reposent sur les rapports broncho-artériels et les évaluations visuelles, qui sont sujettes à la variabilité inter-observateur et peuvent être faussées par des modifications pathologiques du calibre artériel. Cette étude visait à développer une nouvelle méthode quantitative pour l'évaluation des bronchectasies en incorporant la segmentation des voies aériennes basée sur l'intelligence artificielle et en établissant des limites supérieures normales (ULN) spécifiques à la localisation pour les dimensions des voies aériennes dérivées de témoins sains. Nous avons analysé les scans thoraciques CT de 459 non-fumeurs sains qui ont participé à un programme de dépistage du cancer du poumon. Parmi eux, 445 ont été utilisés pour calculer les valeurs ULN spécifiques au sexe et à la taille, tandis que 14 ont servi de témoins indépendants pour comparaison avec 14 patients diagnostiqués cliniquement avec des bronchectasies. Après la segmentation automatique des arbres bronchiques utilisant un logiciel d'analyse quantitative d'images CT reposant sur l'IA préalablement établi, nous avons extrait les lignes centrales. À chaque point le long de la ligne centrale des voies aériennes, nous avons mesuré le rayon transversal et la distance depuis l'origine de la bronche lobaire. L'ULN pour le rayon des voies aériennes a été défini comme le 95ᵉ percentile des mesures des témoins sains, stratifié par sexe et taille. Chez les patients atteints de bronchectasies, les voies aériennes dépassant l'ULN ont été classifiées comme bronchectasiques, et le pourcentage de volume des voies aériennes bronchectasiques (BEV%) a été calculé. Le sexe masculin et la taille, mais pas l'âge, étaient significativement associés au rayon de la bronche lobaire. Des valeurs ULN spécifiques à la localisation ont été établies pour les cinq lobes en fonction de la distance depuis les origines lobaires, stratifiées par sexe et taille. Le BEV% était significativement plus élevé chez les patients avec bronchectasies comparés aux témoins appariés (p < 0,001) et corrélé fortement avec le score de Reiff (rho = 0,722, p = 0,004). Cette étude a établi une nouvelle approche reproductible pour quantifier les bronchectasies utilisant la segmentation des voies aériennes basée sur l'IA et des dimensions normatives spécifiques à la localisation sans recourir aux rapports broncho-artériels. Cette méthode améliore potentiellement la précision diagnostique et le suivi de la maladie dans la prise en charge des bronchectasies.