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Qu'est-ce que la pathologie numérique ?
La pathologie numérique, également appelée imagerie pour lames entières, est un sous-domaine de la pathologie, dans lequel les échantillons de tissus sont numérisés avec un scanner avant d'être examinés. Les techniques de biopsie ou de prélèvement d'échantillons, le flux de travail du laboratoire et le rapport final avec les décisions de traitement restent en grande partie inchangés, mais la phase d'examen des lames du processus de pathologie est effectuée numériquement avec un écran et un logiciel de visualisation, en plus ou en combinaison avec un microscope.
Éléments essentiels de la pathologie numérique
Un environnement de pathologie numérique est constitué d'un certain nombre de dispositifs et d'outils qui permettent de numériser et de visualiser un échantillon.
- Scanner
- Logiciel de visualisation
- Écran
- Stockage
Scanner
Les lames en verre contenant un échantillon sont converties en fichiers numériques par un scanner spécialisé. Les scanners existent dans un grand nombre de formes et de tailles, capables de numériser entre 1 et 1 000 lames à la fois. Les fichiers numériques haute résolution obtenus peuvent atteindre une taille de 10 gigapixels.
Logiciel de visualisation
Une fois le fichier créé, un logiciel spécialisé compresse souvent l'image afin de lui conférer une taille optimale pour la visualisation et l'analyse. La lame numérique peut ensuite être visualisée sur un écran.
Écran
À l'aide du logiciel de visualisation, l'image de la lame entière peut être transférée sur un écran pour être analysée par un pathologiste. L'écran peut alors faire office d'outil à proximité du microscope, mais le marché propose également des systèmes complets d'imagerie pour lames, conçus pour la pathologie numérique et bénéficiant d'un agrément réglementaire en vue d'être utilisés pour les diagnostics primaires. Il s'agit de systèmes complets et Barco propose un écran autonome qui peut être utilisé pour les diagnostics primaires.
Comme un microscope, l'écran est l'appareil avec lequel le pathologiste visualise un échantillon. Évidemment, il est important que cet appareil soit fiable et présente la lame de manière optimale et uniforme.
Stockage
Dès que le pathologiste a terminé l'étude d'un cas, l'échantillon doit être stocké ou archivé. De la même manière que la lame physique est stockée dans un espace dédié, les fichiers numériques doivent être stockés dans un système de gestion de l'information ou dans une archive indépendante des fournisseurs. Les lois varient selon les régions en ce qui concerne la durée de disponibilité de ces données.
Même si le stockage en ligne de grandes quantités de lames numériques présente un coût indéniable, la collecte de mégadonnées permet un apprentissage en profondeur et l'utilisation d'algorithmes, permettant de mieux comprendre des maladies spécifiques.
Avantages de la pathologie numérique
- Efficacité
- Documentation des cas
- Télépathologie
Efficacité
Avec des lames numériques accessibles en ligne, la gestion et l'archivage des lames offrent de nombreuses possibilités, qui contribuent quasiment toutes à la réduction des délais et à l'accroissement de l'efficacité des flux de travail. Un champ numérisé permet d'étendre la capacité des flux de travail et d'accélérer les deuxièmes avis, car ils peuvent être effectués à distance et les lames n'ont pas besoin d'être expédiées physiquement pour les consultations.
Documentation des cas
Les fichiers numériques autorisent également les annotations numériques, qui peuvent être affichées ou masquées au choix du pathologiste. Ces annotations peuvent être des remarques annexes sur le cas ou des notations spécifiques sur l'image elle-même, mettant par exemple en évidence une zone spécifique. Elles sont liées au fichier numérique mais ne modifient pas l'intégrité de l'image source elle-même.
Télépathologie
La télépathologie analogique peut être considérée comme le prédécesseur des systèmes modernes d'imagerie pour lames entières, impliquant la commande à distance en direct d'un microscope. Les parties distantes peuvent voir la lame telle qu'elle est visualisée au microscope et participer à la discussion.
La pathologie numérique facilite la consultation à distance et offre plus de possibilités, car un même dossier peut être ouvert et consulté à plusieurs endroits à tout moment. Avec l'écran et le logiciel de visualisation adéquats, les lames numériques peuvent être visualisées exactement de la même manière par les participants à distance. Les tâches peuvent être sous-traitées à des sites spécialisés si nécessaire, tandis que le flux de travail numérique permet également au personnel de pathologie de travailler à domicile ou ailleurs.
Paysage
Chaque année, de plus en plus de tests de pathologie sont réalisés en raison du vieillissement de la population, de l'augmentation des taux de cancer et du développement de la médecine de précision, ce qui entraîne un accroissement significatif de la charge de travail des pathologistes. Certaines régions, notamment plusieurs pays d'Europe occidentale, sont engagées dans la transformation numérique et obtiennent au quotidien des avantages importants en matière de soins aux patients. D'autres suivent à un rythme soutenu.
Analyse d'images assistée par ordinateur
La pathologie numérique permet de compenser partiellement la pénurie imminente de pathologistes dans le monde, grâce à l'application de technologies nouvelles et émergentes.
Avec d'importants volumes d'informations numériques collectées, les mécanismes de mégadonnées et d'apprentissage profond peuvent contribuer au développement d'outils de diagnostic assisté par ordinateur voire par IA. Ces outils peuvent servir de « seconde paires de yeux », automatisant et améliorant la reconnaissance de biomarqueurs spécifiques dans les coupes de tissus, mais ils peuvent également aider à analyser de grands ensembles de lames, à les classer et à fournir des informations globales sur des anomalies spécifiques, par exemple. À long terme, cela peut conduire à des prévisions plus précises des maladies.
Conclusion
La pathologie numérique est une technologie émergente en pathologie, dans laquelle un scanner convertit des lames de verre contenant des tissus en lames numériques qui peuvent être visualisées et analysées sur un écran à l'aide d'un logiciel de visualisation, pour être ensuite stockées numériquement.
La pathologie numérique rend possible des diagnostics et des pronostics plus rapides et plus efficaces, une collaboration plus flexible et une documentation des cas de haute qualité. Le stockage en ligne des lames numériques ouvre également la voie à des applications d'apprentissage profond (deep learning) et d'intelligence artificielle.