Bio-Banking for Artificial Intelligence - AiBiBank

Responsabile:
Livia Giordano 

Obiettivo del progetto è di sviluppare sistemi informativi innovativi a supporto del processo di decisione clinica e farmacologica nell’ambito della prevenzione e cura delle patologie tumorali, attraverso l’implementazione di tecniche di intelligenza artificiale.


A tal fine, si intende costituire una bio-banca integrata di immagini diagnostiche e dati clinici da sottoporre ad analisi di deep learning. In particolare, il progetto si focalizza sul miglioramento della diagnosi e della terapia del tumore della mammella e della prostata. 

Per quanto riguarda la Senologia, AiBiBank (Bio-Banking for Artificial Intelligence) intende rendere più efficace l’identificazione dei criteri di approfondimento nella diagnosi del tumore della mammella nell’ambito dello screening mammografico, supportando il radiologo nella lettura degli esami al fine di agevolare il riconoscimento delle immagini chiaramente negative (ovvero senza evidenza di lesioni sospette). 

Il progetto mira ad apportare i seguenti vantaggi: 

  • supportare il radiologo nella lettura degli esami di screening mammografico; 
  • ridurre i tempi di refertazione e il carico di lavoro per i radiologi dello screening; 
  • velocizzare l’identificazione delle donne chiaramente negative da inviare al round di screening successivo (1 o 2 anni, a seconda dell’età), così da permettere ai lettori di concentrarsi maggiormente sull’analisi delle immagini sospette; 
  • migliorare l’efficienza del sistema, incrementando il già positivo bilancio rischi-benefici dei programmi di screening.

Il progetto per la sua realizzazione impiegherà dati sia retrospettivi che prospettici. In particolare, saranno utilizzate per la realizzazione della bio-banca le immagini della mammografia di screening e le informazioni cliniche relative agli studi effettuati nei precedenti anni presso l'AOU Città della Salute e della Scienza di Torino (ovvero gli studi Andromeda e PROTEUS - Donna). L'utilizzo dei dati retrospettivi avverrà esclusivamente previa anonimizzazione.

Nel corso dei primi mesi del 2023, è stato presentato alla valutazione del Comitato Etico Interaziendale lo studio retrospettivo dal titolo: “Implementazione e validazione di un Data Lake sullo screening del tumore della Mammella – uno studio retrospettivo su dati già raccolti e anonimizzati nel contesto di precedenti Studi Clinici”. Non appena sarà disponibile il parere favorevole, i dati anonimizzati saranno trasmessi ai partner tecnologici per procedere alla fase di addestramento dell'algoritmo.

Inoltre, nel corso del 2023, proseguirà la discussione multidisciplinare tra i vari professionisti coinvolti per la definizione di un protocollo di studio per la sperimentazione prospettica. Non appena disponibile, lo studio sarà presentato per la valutazione al Comitato Etico Interaziendale.

La creazione della bio-banca avverrà nel rispetto dei requisiti di cyber security, privacy, strutturazione tecnologica del dato, integrazione in piattaforme di sistemi eterogenei e complessi, al fine di garantire percorsi diagnostici più accurati e costo-efficaci. Per poter supportare la molteplicità dei casi d’uso previsti da progetto, l’approccio adottato è ispirato alle più moderne tecnologie per l’integrazione di sistema per permettere la migliore gestione del dato non strutturato.

Progetto SCORE

Responsabile:
Carlo Senore 

Obiettivo dello studio è di valutare l'efficacia di un protocollo di screening sigmoidoscopico per la prevenzione del cancro colorettale, definendo inoltre la durata dell'effetto protettivo e l'intervallo di età ottimale per l'offerta del test.


Lo studio consiste in un trial randomizzato su un gruppo di volontari disponibili a un invito allo screening con rettosigmoidoscopia flessibile (FS) (una sola volta nella vita tra 55 e 64 anni). I volontari eleggibili sono stati randomizzati in proporzione 1:1 a screening con FS o al gruppo di controllo (nessun contatto).

Le dimensioni previste sono: 19mila soggetti per ciascun gruppo; 13mila sigmoidoscopie effettuate, assumendo un'adesione variabile tra il 65 e il 70%.

Criteri di invio in colonscopia: riscontro di almeno un polipo di diametro >5mm, o di almeno un polipo con componente villosa >20% o displasia di alto grado, di diametro <6mm, o di 3 adenomi tubulari con displasia di basso grado di diametro <6mm, o di un cancro.

Follow-up per incidenza e mortalità per tutti i soggetti reclutati nello studio, tramite record linkage con gli archivi dei registri tumori di popolazione e con i registri regionali di mortalità.   

Sono state incluse nell’analisi 34272 persone e 9911 delle 17136 persone inserite nel gruppo di intervento hanno eseguito l’esame (sigmoidoscopia). I risultati del follow-up di incidenza (a 15 anni) e di mortalità (a 18 anni) confermano l'importante effetto protettivo di un singolo test con una riduzione di incidenza pari al 33% e di mortalità pari al 39% tra le persone aderenti allo screening.     

Programma di screening per il tumore polmonare integrato con la cessazione del fumo

Responsabile:
Carlo Senore 

Il progetto pilota di un programma di screening per  il tumore polmonare integrato con la cessazione del fumo ha una durata biennale.


Il progetto si articola nelle seguenti attività: 

  • stabilire i criteri di accesso allo screening per soggetti a rischio e modalità di identificazione della popolazione target;
  • tracciare i modelli di reclutamento e la quantificazione del rischio;
  • integrare il percorso di reclutamento dello screening con le risorse di prevenzione primaria presenti sul territorio;
  • fissare dei criteri di qualità tecnico-professionale e organizzativa delle strutture che potranno erogare lo screening;
  • delineare il percorso e la qualità dei protocolli diagnostici;
  • curare il sistema informativo, la gestione delle immagini, la qualità e la performance dell'imaging;
  • valutare l'analisi organizzativa, i costi e il budget impact.

Ad oggi sono stati predisposti i materiali informativi per i pazienti ed è stato definito il questionario di arruolamento. Si è inoltre realizzato il sito web www.liberodalfumo.it dedicato in particolare ai fumatori, per motivarli/supportarli a smettere di fumare.

È stato definito il protocollo di arruolamento, che a Torino prevede il coinvolgimento dei medici di medicina generale (mmg) e dei centri anti-fumo, che è stato avviato a settembre 2021. A ottobre 2022 è partito il reclutamento tramite gli ambulatori dei mmg coinvolti; ad aprile 2023 sono stati reclutati 168 assistiti di cui 156 hanno effettuato l'esame TC spirale.

A gennaio 2023 sono stati avviati i corsi di terapia di gruppo rivolti ai fumatori motivati a smettere di fumare (38 fumatori inviati ai percorsi di cessazione).

Programma regionale di screening Prevenzione Serena

Responsabile:
Carlo Senore 

Il CPO Piemonte svolge un ruolo di supporto e consolidamento dell’attività di prevenzione secondaria offerta alla popolazione piemontese grazie al programma Prevenzione Serena.


Le procedure di screening adottate nel programma Prevenzione Serena sono le seguenti:

  • la mammografia bilaterale per lo screening del tumore della mammella è l'esame di I livello ed è offerta alle donne tra 50 e 69 anni ogni due anni e, su richiesta, alle donne tra 45 e 49 anni; l'esame di II livello consiste nell'ecografia mammaria ed eventuale prelievo per biopsia;
  • il Pap test/test HPV (human papilloma virus) per lo screening cervicale è l'esame di I livello: il Pap test viene proposto alle donne tra 25 e 29 anni ogni 3 anni, mentre il test HPV alle donne tra 30 e 64 anni ogni 5 anni; l'esame di II livello prevede la colposcopia ed eventuale prelievo per biopsia;
  • il test per la ricerca del sangue occulto nelle feci (FIT) per lo screening dei tumori del colon-retto è l'esame di I livello offerto a tutte le persone di età compresa tra 50 e 74 anni; l'esame di II livello prevede la colonscopia ed eventuale prelievo per biopsia.

Obiettivi dell'attività svolta dal CPO a supporto del programma regionale di screening sono i seguenti:

  • realizzazione di un data-warehouse per la valutazione degli indicatori di qualità e di attività dei programmi di screening, anche in collaborazione con il CSI Piemonte che cura il sistema informativo e informatico, gestionale e valutativo;
  • formazione del personale sanitario;
  • sviluppo del sistema informativo regionale e locale nonché delle attività di audit e promozione della qualità;
  • sensibilizzazione della popolazione bersaglio degli screening.

Nel 2020, a causa dell’emergenza pandemica, l’attività di screening aveva subìto una temporanea sospensione, con graduale riavvio dal mese di giugno. Durante la fase di sospensione dell’attività sono stati comunque garantiti gli esami di approfondimento per le persone con test di screening positivo, gli esami di controllo per le persone in follow-up e i controlli per sintomi. Per ciascuno dei tre programmi di screening, gruppi di lavoro del coordinamento regionale hanno definito le procedure da adottare per la ripresa in sicurezza dell’attività di I e II livello. L’adozione necessaria delle misure di sanificazione e distanziamento ha determinato un allungamento dei tempi dedicati a ciascun esame; inoltre, alcune unità operative sono state chiuse, per l’impossibilità di garantire il distanziamento in sala d’attesa o di assicurare percorsi COVID-free. Si stima che la riduzione di attività registrata nel 2020 abbia determinato la mancata diagnosi di circa 500 casi di tumore della mammella, 100 casi di tumore del colon-retto e 10 casi di tumore della cervice uterina.

Screening con HPV nelle donne più giovani e screening nelle donne vaccinate: studio Consensus

Responsabile:
Paola Armaroli 

Obiettivo dello studio è di valutare se nelle donne con meno di trent'anni lo screening con HPV secondo un protocollo meno aggressivo permetta di evitare l'eccesso di sovradiagnosi osservato con i protocolli standard.


Si intende, inoltre, determinare il metodo più efficiente per sottoporre a screening cervicale le donne vaccinate per HPV 16/18, in particolare riguardo all'intervallo tra round di screening.

L’attività svolta porterà a costruire un sistema di valutazione e monitoraggio che permetta l'integrazione di programmi di prevenzione primaria (vaccini) con quelli di prevenzione secondaria (screening) come previsto dalla Consensus Conference e di definire quale sia il migliore test di screening (test HPV o Pap test) e l'intervallo ottimale fra test, per le ragazze vaccinate contro l'HPV e per quelle non vaccinate.

Screening stratificato sul rischio per il tumore del collo dell’utero

Responsabile:
Paola Armaroli 

Obiettivo principale del progetto è quello sviluppare e valutare programmi di screening basati sul rischio per il cancro cervicale e fornire strumenti di implementazione open source.


Ulteriori obiettivi dell'iniziativa sono dati dallo sviluppo di:

  • profili di rischio per donne non vaccinate in base alla loro storia di screening;
  • profili di rischio di cancro cervicale in coorti di nascita vaccinate contro l'HPV in contesti con vaccinazione e copertura di screening variabili;
  • profili di rischio per il cancro cervicale in relazione ad altri fattori e sviluppare profili di rischio per danni correlati allo screening;
  • algoritmi di screening basati sul rischio basati sulla storia di screening, sullo stato vaccinale (sia a livello individuale che a livello di popolazione) e su fattori di rischio derivati dal paziente;
  • applicazioni open source di e-health e m-health per supportare l'implementazione di screening basati sul rischio in programmi real life.

Partecipano al progetto 11 partner europei. La SSD Epidemiologia Screening dell'AOU Città della Salute e della Scienza di Torino contribuisce, nello specifico:

  • all'obiettivo 1: profili di rischio di cancro e di lesioni precancerose verranno sviluppati sulla base dei risultati di più round di screening consecutivi, analizzando i dati congiunti dei trial su test HPV condotti nei Paesi Bassi (POBASCAM 44mila donne), in Italia (studio NTCC, 94mila donne), Svezia (studio Swedescreen, 12.500 donne), per un totale di circa 150mila donne e > 300 CIN3 e casi di cancro. Questo database verrà aggiornato al 2019 permettendo di raggiungere un follow-up totale fino a 20 anni;
  • all'obiettivo 2: attraverso il linkage tra i dati dei registri di screening con lo stato di vaccinazione (Italia, Svezia, Paesi Bassi e Slovenia). Questi dati forniscono informazioni sugli effetti diretti della vaccinazione sui vaccinati e sugli effetti indiretti sui non vaccinati. In Italia, partecipiamo alla realizzazione di questo obiettivo attraverso lo studio Consensus.

Dai risultati di questi studi è possibile sviluppare precisi profili specifici per età per il rischio CIN3 e danni correlati allo screening in base allo stato della vaccinazione individuale o alla copertura della vaccinazione. Il progetto è iniziato nel gennaio 2020, per una durata di 60 mesi.

Tailored breast screening

Responsabile:
Livia Giordano 

Il progetto intende valutare la possibilità di utilizzare la densità mammografica per identificare donne a diverso rischio di sviluppare un cancro intervallo della mammella (intermedio/alto rischio vs basso rischio) e valutare l'impatto di una strategia di intervallo di screening differenziato negli screening successivi.


Un ulteriore obiettivo del progetto consiste nel contenimento dei possibili effetti collaterali negativi dell'intervento di screening attraverso la riduzione del numero dei test offerti nell'arco di sei anni, a partire dai  45 anni, cioè fino all'inserimento della donna, al suo cinquantesimo anno di età, nel percorso di usual care dello screening mammografico.

Lo studio valuta con periodicità annuale l'adesione al protocollo, i tassi di contaminazione, i tassi di cancro diagnosticati allo screening, i tassi di cancro intervallo, quelli in donne sottoposte a screening con le relative caratteristiche biologiche e patologiche.

Vengono raccolte informazioni sui principali effetti negativi e, in particolare, il tasso di falsi positivi, con o senza procedure invasive, comparati tra i due gruppi in studio (intention to treat) e nella comparazione tra le donne a seno chiaro (BI-RADS 1 e 2) e l'eccesso di incidenza tra i due gruppi in studio e nella comparazione tra le donne a seno chiaro e a seno denso.

La valutazione ad interim dello studio sarà fatta a 3 anni medi di follow-up e la valutazione degli outcome finali a 6 anni medi dall'inizio, dopo il completamento del ciclo di screening previsto a 50 anni di età per tutte le donne arruolate.

Lo studio prevede la randomizzazione delle donne in due gruppi, rispettivamente di Annual Screening Group e Tailored Screening Group. L'attribuzione ai gruppi sarà nascosta e non accessibile alla donna e agli operatori fino alla conclusione dell'episodio di screening. 

I risultati principali dello studio sono: 

  • incidenza cumulativa di tumori d'intervallo comparati tra i due gruppi in studio e tra le donne a seno chiaro (BI-RADS 1 e 2) dei due bracci a fini di valutazione di non inferiorità;
  • incidenza cumulativa di tumori avanzati (T2+ e/o nodi positivi) comparati tra i due gruppi in studio e comparazione tra le donne a seno chiaro (BI-RADS 1 e 2) dei due bracci a fini di valutazione di non inferiorità.

Tomosintesi come test primario di screening

Responsabile:
Livia Giordano 

Il progetto intende approfondire la validità del ricorso alla Digital Breast Tomosynthesis (DBT) come strumento promettente per lo screening del tumore della mammella.


Il progetto persegue i seguenti obiettivi: 

  • confrontare l'efficacia dello screening del cancro del seno effettuato con la DBT rispetto a quello effettuato con la mammografia digitale (DM) nel ridurre i cancri d'intervallo e l'incidenza di cancri avanzati; il trial misurerà il possibile eccesso di incidenza dopo due round;
  • misurare la performance, il consumo di risorse e l'impatto sull'organizzazione dello screening con DBT attraverso la modellizzazione informata dai risultati del trial;
  • confrontare le caratteristiche patologiche e biologiche dei cancri nei due bracci per verificare se le due popolazioni di cancri differiscono per fattori prognostici.

Un trial randomizzato controllato - DBT MAmmography screening ITAlian (MAITA) - sarà condotto in 10 centri di 5 differenti regioni (Piemonte, Lombardia, Toscana, Emilia-Romagna, Veneto). La popolazione target sarà formata da donne di età compresa fra i 45 e i 70 anni.

Verranno confrontati sia il tasso di identificazione di carcinomi e il tasso di richiamo della DBT e della DM sia le caratteristiche patologiche e biologiche dei cancri diagnosticati nei due bracci, per stimare il possibile impatto sulla prognosi. L'eccesso di sovra-diagnosi eventualmente indotto dalla DBT rispetto allo screening con DM verrà stimato attraverso il confronto dell'incidenza cumulativa dopo due o più round di screening successivi.

I risultati saranno stratificati per rischio di cancro al seno e per densità mammografica del seno. Infine, saranno valutate le risorse economiche, umane e tecnologiche necessarie per introdurre la DBT nei programmi organizzati di screening con invito attivo di tutta la popolazione target.

Valutazione di processo e impatto per lo screening del cervicocarcinoma

Responsabile:
Paola Armaroli 

Obiettivo dello studio è la produzione di indicatori finalizzati alla valutazione di processo dell’attività di screening, al monitoraggio dei risultati e al miglioramento della qualità.


Ulteriori obiettivi sono:

  • consentire confronti tra i programmi organizzati in Italia e a livello europeo;
  • valutare l’impatto dell’introduzione di programmi organizzati di screening cervicale in Piemonte e in Italia sull’incidenza di tumori invasivi della cervice uterina.

In particolare, si punta alla produzione dei dati su screening con HPV per gli anni 2021 (adesione e percentuale di donne HPV positive) e 2020 (dati sull’intero processo: test HPV, triage citologico, ripetizione test HPV a un anno per le HPV+ citologia normale, invio in colposcopia immediato o a un anno, VPP, Detection Rate).

I dati di attività del 2021 sono ancora fortemente condizionati dall’interruzione/limitazione delle attività nel 2020 in relazione alla pandemia da COVID-19. Numerose valutazioni in merito al ritardo di attività, esami da recuperare e strategie per il recupero sono effettuate per supportare le scelte del coordinamento regionale screening.

Lo studio prevede le seguenti specifiche attività:

  • raccolta dei dati e calcolo degli indicatori definiti a livello italiano ed europeo;
  • monitoraggio e analisi della stabilità temporale; raccolta di dati e confronti tra regioni italiane e tra diversi Paesi europei;
  • ricostruzione della storia di screening dei casi di tumore invasivo della cervice uterina segnalati dal Registro Tumori;
  • analisi dell’andamento dell’incidenza prima e dopo l’introduzione dei programmi organizzati, anche in funzione dell’andamento nelle altre aree italiane coperte da Registri Tumori.