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domenica 18 giugno 2017

THE NEED FOR SKIN LESION IMAGING STANDARDS. LA NECESSITA' DI STABILIRE STANDARDS DI IMMAGINI DI LESIONE DELLA PELLE.

THE NEED FOR SKIN LESION IMAGING STANDARDS. The procedure of the ENEA patent RM2012A000637 could allow the definition of a standard for skin lesion diagnosis through the use of images. / LA NECESSITA' DI STABILIRE STANDARDS  DI IMMAGINI DI LESIONE DELLA PELLE. Il procedimento del brevetto ENEA RM2012A000637 potrebbe consentire la definizione di uno standard per diagnosi delle lesioni della pelle attraverso l'uso di immagini.

Segnalato dal Dott. Giuseppe Cotellessa / Reported by Dr. Giuseppe Cotellessa



ISDIS

International Society for Digital Imaging of the Skin

OVERVIEW

The International Skin Imaging Collaboration: Melanoma Project is an academic and industry partnership designed to facilitate the application of digital skin imaging to help reduce melanoma mortality. When recognized and treated in its earliest stages, melanoma is readily curable. Digital images of skin lesions can be used to educate professionals and the public in melanoma recognition as well as direct aid in the diagnosis of melanoma through teledermatology, clinical decision support, and automated diagnosis. Currently, a lack of standards for dermatologic imaging undermines the quality and usefulness of skin lesion imaging. ISIC is developing proposed standards to address the technologies, techniques, and terminology used in skin imaging with special attention to the issues of privacy and interoperability (i.e., the ability to share images across technology and clinical platforms). In addition, ISIC has developed and is expanding an open source public access archive (ISIC Archive) of skin images to test and validate the proposed standards. This archive serves as a public resource of images for teaching and for the development and testing of automated diagnostic systems.
THE CHALLENGE
The incidence of cutaneous melanoma, the most lethal of all the skin cancers, has risen every year since 1979. Although most cases occur after the age of 40, the incidence is rising among younger women, thanks in part to the increased use of tanning beds and other artificial tanning devices.
When melanoma is diagnosed while still confined to the outer layers of the skin, simple excision is generally curative and the 5-year relative survival rate is approximately 98%. Unfortunately, despite the amenability of melanoma to early diagnosis through simple visual inspection, many patients continue to be diagnosed with more advanced disease. As a result, over 9,000 Americans die of melanoma each year.
The need to improve the efficiency, effectiveness, and accuracy of melanoma diagnosis is clear. The personal and financial costs of failing to diagnose melanoma early are considerable. On the other hand, inexpert screening for melanoma can lead to numerous unnecessary biopsies and excisions of benign skin lesions that resemble melanoma.
EVOLUTION OF DIGITAL IMAGING IN SKIN LESION DIAGNOSIS
Although skin lesions are visible to the naked eye, early-stage melanomas may be difficult to distinguish from benign skin lesions with similar appearances. This has led to many missed melanomas despite an epidemic of skin biopsies. The number of unnecessary biopsies varies by clinical setting, the expertise of the examiner, and the application of technology. For example, in children in whom melanoma rates are low and changing moles are common, there are over 500,000 biopsies a year to diagnose approximately 400 melanomas.
Dermatologists who specialize in skin cancer routinely employ total body photography and dermatoscopy as diagnostic tools for the detection and diagnosis of melanomas. Total body photography permits the early detection of changing lesions and avoidance of biopsy of stable lesions. Dermatoscopes, simple handheld devices that eliminate surface glare and magnify structures invisible to the “naked eye”, significantly improve the distinction of melanomas from other skin lesions. When used by skin cancer specialists, total body photography and dermoscopy make it possible to detect melanoma very early in its evolution, while decreasing the number of unnecessary biopsies and improving recognition of atypical lesions. In clinical trials, training in dermoscopy or sequential imaging led to improvements in early detection of melanoma for both non-specialist dermatologists and primary care physicians. Specialized systems for image acquisition, storage, and retrieval have been developed for physicians to facilitate total body photography assisted follow up and digital dermoscopic monitoring.
The adoption of technological aids for melanoma detection by dermatologists in general practice and primary care physicians — who constitute the front line in melanoma detection — has been slow due to cost and inconvenience. This is changing due to the mobile revolution as smartphone based digital cameras and dermatoscopy enter the professional market.
In addition, there has been a proliferation of apps for the public. While the potential of consumer apps to educate and aid in melanoma detection is great, the first generation apps have evolved without regulation or oversight. The availability of inaccurate self-diagnosis” apps may lead some patients to delay a consultation with a clinician. Indeed, a small study of the accuracy of some of these apps endorses this concern. As of February 9th, 2015, the FDA (Food and Drug Administration) has assumed responsibility for regulation of consumer diagnostic apps and on February 23, 2015 the FTC (Federal Trade Commission) fined app makers for false advertising.
GOAL OF THE ISIC MELANOMA PROJECT
The overarching goal of the ISIC Melanoma Project is to support efforts to reduce melanoma-related deaths and unnecessary biopsies by improving the accuracy and efficiency of melanoma early detection. To this end the ISIC is developing proposed digital imaging standards and creating a public archive of clinical and dermoscopic images of skin lesions.
THE NEED FOR SKIN LESION IMAGING STANDARDS
The proliferation of dermatologic imaging has evolved without the benefit of dermatology-specific DICOM (Digital Communication) standards as exist for other medical specialties. This has been in part the result of the absence of a sizeable dermatologic imaging industry, as most dermatologic photography can be accomplished with ‘off the shelf’ equipment. The more recent ‘mobile’ technology era has further complicated the ability to set technical standards that can keep up with the rapid changes in the technologies.
In both the medical and public realms, the optimal use of images for education, diagnosis, telediagnosis, patient triage, mole monitoring, documentation, and coordination of care will all benefit from the development of three categories of standards that help to ensure Quality, Privacy, and Interoperability:
  • QUALITY: While there may be subtle differences in the quality needed for different applications (e.g., diagnosis v. documentation), images failing to meet minimal quality (e.g., spatial resolution, color accuracy, clarity of focus) will undermine their clinical utility.
  • PRIVACY: As in all other medical applications, standards are needed to ensure the privacy of dermatology images and the personal health information associated with the images.
  • INTEROPERABILITY: To optimize the usefulness of dermatologic images, standards are needed to ensure that images and their associated ‘metadata’ can be effectively shared between systems and providers.
The required standards to ensure image quality, privacy, and interoperability fall into three main categories:
  • Technology Standards: The ubiquitous availability of off the shelf digital cameras and camera-enabled ‘smart’ phones has promoted wider use of imaging for lesion assessment and documentation while introducing considerable technologic diversity. Standards are needed to ensure adequacy and compatibility of these images as relates to resolution, processing, metadata, compression, and encryption.
  • Technique Standards: There are many variations in the current application of lesion imaging. Standard approaches to patient and lesion identification, documentation of lesion attributes, and image acquisition (e.g., poses, lighting, magnification, use of size and color calibration markers) will help ensure image quality, data integrity, and image comparability.
  • Terminology Standards: Considerable variability exists in the application of specific terms to describe anatomic sites, diagnoses, and clinical/dermoscopic/histologic morphology. A lexicon of standardized terminology will facilitate teaching, content-based retrieval, and comparison of images.
    • Metadata: Data elements associated with or embedded in images related to the subject of the image (e.g., demographics, diagnosis, morphology), technical details (e.g., capture device, settings, etc.) and technique details (e.g., poses, orientation, etc.). Standardized collection and representation of the data elements associated with an image impact the usefulness and interoperability of the images.
    • Privacy: Patient/subject privacy is a paramount concern in all medical applications. In addition to the privacy of the metadata associated with images, the images themselves can contain identifiable elements that risk a breach of privacy. Standards that help to ensure maintenance of privacy and appropriate consent for use and sharing of images and their associated metadata are needed.
THE NEED FOR AN ARCHIVE OF VALIDATED SKIN LESION IMAGES
Today, there are innumerable digital images of skin lesions residing on the internet in the public, private, and academic domains. Nonetheless, current efforts in melanoma education and diagnosis typically rely on convenience samples of small numbers of images that vary in annotation, quality, and technique. A large public repository of skin images meeting the standards developed within the ISIC Melanoma Project will serve multiple communities:
  • Clinicians and educators can use the archive to improve diagnostic skills and provide clinical support in the identification of unusual skin lesions.
  • The general public may use the archive for self-education about melanoma and the benefits of early detection, and
  • Developers of diagnostic tools for skin lesions may develop and test new tools using the standard reference images in the archive.
ORGANIZATION OF THE ISIC MELANOMA PROJECT
The research team assembled for the ISIC Melanoma Project draws upon the melanoma and imaging expertise of the international community of dermatologists interested in standards development for skin imaging modalities. Memorial Sloan Kettering Cancer Center serves as the coordinating center for the project. Several professional societies are engaged in this effort, including the International Dermoscopy Society (IDS) and the International Society for Digital Imaging of the Skin (ISDIS). The IDS has prior experience in conducting successful, internet-based consensus studies.
Individual facets of the project are being addressed by Working Groups comprised of Key Opinion Leaders in the field and led by recognized experts. A combined panel of the working group members serves to review and advise on the methods and progress of the individual research teams and the project as a whole.

ITALIANO
ISDIS
Società internazionale per l'imaging digitale della pelle
PANORAMICA
La collaborazione internazionale di analisi dell'immagine della pelle: il progetto di melanoma è un partenariato accademico e industriale destinato a facilitare l'applicazione dell'analisi digitale di immagini della pelle per contribuire a ridurre la mortalità del melanoma. Quando riconosciuto e trattato nei suoi primi stadi, il melanoma è facilmente curabile. Le immagini digitali delle lesioni cutanee possono essere utilizzate per educare i professionisti e il pubblico nel riconoscimento del melanoma, nonché l'aiuto diretto nella diagnosi del melanoma attraverso la teledermatologia, il supporto clinico di decisione e la diagnosi automatizzata. Attualmente, una mancanza di standard per l'analisi dell'immagine dermatologico compromette la qualità e l'utilità della formazione di lesioni cutanee. ISIC sta sviluppando standard proposti per affrontare le tecnologie, le tecniche e la terminologia utilizzate nell'immagine cutanea, con particolare attenzione ai problemi della privacy e dell'interoperabilità (cioè la capacità di condividere immagini in tutta la tecnologia e le piattaforme cliniche). Inoltre, ISIC ha sviluppato e sta espandendo un archivio di accesso pubblico open source (archivio ISIC) di immagini di pelle per verificare e convalidare gli standard proposti. Questo archivio serve come risorsa pubblica di immagini per l'insegnamento e per lo sviluppo e la sperimentazione di sistemi diagnostici automatizzati.
LA SFIDA
L'incidenza del melanoma cutaneo, il più letale di tutti i tumori della pelle, è aumentato ogni anno dal 1979. Anche se la maggior parte dei casi si verifica dopo l'età di 40 anni, l'incidenza aumenta tra le donne più giovani, grazie in parte all'aumento dell'utilizzo di letti abbronzanti e di altri dispositivi abbronzanti artificiali.
Quando il melanoma viene diagnosticato mentre è ancora limitato agli strati esterni della pelle, la semplice escissione è generalmente curativa e il tasso di sopravvivenza relativo a 5 anni è di circa il 98%. Purtroppo, nonostante il vantaggio del melanoma alla diagnosi precoce attraverso l'ispezione visiva semplice, molti pazienti continuano ad essere diagnosticati con malattie più avanzate. Di conseguenza, oltre 9.000 americani muoiono di melanoma ogni anno.
La necessità di migliorare l'efficacia e l'accuratezza della diagnosi di melanoma è chiara. I costi personali e finanziari di non essere in grado di diagnosticare il melanoma sono notevoli. D'altra parte, lo screening inesperto per il melanoma può portare a numerose biopsie inutili e alle escisioni di lesioni cutanee benigne che assomigliano al melanoma.
EVOLUZIONE DELL'IMMAGINE DIGITALe IN DIAGNOSI DELLA LESIONE DELLA PELLE
Anche se le lesioni cutanee sono visibili a occhio nudo, i melanomi in fase iniziale possono essere difficili da distinguere dalle lesioni cutanee benigne con apparenze simili. Ciò ha portato a molti melanomi mancati nonostante un'epidemia di biopsie cutanee. Il numero di biopsie inutili varia a seconda dell'ambiente clinico, della competenza dell'esaminatore e dell'applicazione della tecnologia. Ad esempio, nei bambini in cui i tassi di melanoma sono bassi e i nei mutevoli sono comuni, ci sono oltre 500.000 biopsie all'anno per diagnosticare circa 400 melanomi.
I dermatologi che si specializzano nel cancro della pelle usano regolarmente la fotografia e la dermatoscopia come strumenti diagnostici per la diagnosi e la diagnosi dei melanomi. La fotografia del corpo totale permette di individuare in anticipo le lesioni mutevoli e di evitare la biopsia delle lesioni stabili. Dermatoscopi, semplici dispositivi portatili che eliminano i riflessi superficiali e ingrandiscono strutture invisibili all'occhio "nudo", migliorano significativamente la distinzione dei melanomi da altre lesioni cutanee. Quando viene utilizzato dagli specialisti del cancro della pelle, la fotografia totale del corpo e la dermoscopia consentono di rilevare il melanoma molto presto nella sua evoluzione, diminuendo il numero di biopsie inutili e migliorando il riconoscimento delle lesioni atipiche. Negli studi clinici, la formazione in dermoscopia o in sequenza ha portato a miglioramenti nella diagnosi precoce del melanoma sia per i dermatologi non specialisti che per i medici di assistenza primaria. Sono stati sviluppati sistemi specializzati per l'acquisizione, la memorizzazione e il recupero di immagini per i medici per facilitare il follow-up assistito e monitoraggio digitale dermoscopico.
L'adozione di strumenti tecnologici per la rilevazione del melanoma da dermatologi nella pratica generale e dai medici di assistenza primaria - che costituiscono la linea frontale per la rilevazione del melanoma - è stata lenta a causa dei costi e degli inconvenienti. Ciò sta cambiando a causa della rivoluzione mobile come fotocamere digitali basate su smart phone e dermatoscopi che entrano nel mercato professionale.
Inoltre, c'è stata una proliferazione di applicazioni per il pubblico. Mentre il potenziale delle applicazioni dei consumatori per educare e aiutare nel rilevamento del melanoma è grande, le applicazioni di prima generazione si sono evolute senza alcuna regolamentazione o sorveglianza. La disponibilità di applicazioni di autodiagnosi imprecise può portare alcuni pazienti a ritardare una consultazione con un medico. Infatti, un piccolo studio sull'esattezza di alcune di queste applicazioni conferma questa preoccupazione. A partire dal 9 febbraio 2015, la FDA (Food and Drug Administration) ha assunto la responsabilità della regolamentazione delle applicazioni di diagnostica dei consumatori e il 23 febbraio 2015 il FTC (Federal Trade Commission) ha finito per i falsi applausi per la falsa pubblicità.
OBIETTIVO DEL PROGETTO ISOM MELANOMA
L'obiettivo principale del progetto Melanoma ISIC è quello di sostenere gli sforzi per ridurre la morte e le biopsie inutili causate dal melanoma migliorando l'accuratezza e l'efficienza del rilevamento precoce del melanoma. A tal fine, l'ISIC sta sviluppando standard di imaging digitale proposti e creando un archivio pubblico di immagini cliniche e dermoscopiche delle lesioni cutanee.
LA NECESSITA DI STABILIRE STANDARDS PER IMMAGINE DELLA LESIONE DELLA PELLE
La proliferazione dell'immagine dermatologica si è evoluta senza alcuna definizione di standard specifici DICOM (Digital Communication) dermatologici come esistono per altre specialità mediche. Ciò è stato in parte dovuto all'assenza di un'importante industria di imaging dermatologica, in quanto la maggior parte delle fotografie dermatologiche possono essere realizzate con apparecchiature "off the shelf". La più recente epoca tecnologica "mobile" ha ulteriormente complicato la capacità di fissare standard tecnici in grado di tenere il passo con i rapidi cambiamenti delle tecnologie.
In ambito medico e pubblico, l'uso ottimale di immagini per l'istruzione, la diagnosi, la telediagnosi, il triage dei pazienti, il monitoraggio dei nei, la documentazione e il coordinamento delle cure beneficeranno di tutti gli sviluppi di tre categorie di standard che contribuiscono a garantire qualità, privacy , e l'interoperabilità:
QUALITA ': sebbene ci siano delle sottili differenze nella qualità necessaria per diverse applicazioni (ad esempio, diagnosi o documentazione), le immagini che non soddisfano la qualità minima (ad esempio, risoluzione spaziale, accuratezza del colore e chiarezza di messa a fuoco) minano la loro utilità clinica.
PRIVACY: come in tutte le altre applicazioni mediche, sono necessari standard per assicurare la privacy delle immagini dermatologiche e le informazioni sulla salute personale associate alle immagini.
INTEROPERABILITÀ: Per ottimizzare l'utilità delle immagini dermatologiche, sono necessari standard per assicurare che le immagini ed i loro metadati associati possano essere effettivamente condivisi tra sistemi e fornitori.
Gli standard richiesti per garantire la qualità dell'immagine, la privacy e l'interoperabilità rientrano in tre categorie principali:
Standard tecnologici: l'onnipresente disponibilità di fotocamere digitali a scaffale e telefoni cellulari abilitati alle telecamere ha promosso un uso più ampio dell'immagine per la valutazione e la documentazione delle lesioni, introducendo una notevole diversità tecnologica. Sono necessari standard per assicurare l'adeguatezza e la compatibilità di queste immagini in relazione alla risoluzione, elaborazione, metadati, compressione e crittografia.
Tecnica standard: Ci sono molte variazioni nell'attuale applicazione della lesione imaging. L'approccio standard all'identificazione del paziente e della lesione, alla documentazione degli attributi della lesione e all'acquisizione di immagini (ad es. Posa, illuminazione, ingrandimento, utilizzo di marcatori di calibrazione di dimensioni e colori) contribuirà a garantire la qualità delle immagini, l'integrità dei dati e la comparabilità delle immagini.
Standard di terminologia: Esiste una notevole variabilità nell'applicazione di termini specifici per descrivere siti anatomici, diagnosi e morfologia clinica / dermoscopica / istologica. Un lessico di terminologia standardizzata agevolerà l'insegnamento, il recupero basato sui contenuti e il confronto delle immagini.
Metadati: Gli elementi dati associati o incorporati in immagini si riferiscono all'oggetto dell'immagine (ad esempio, demografia, diagnosi, morfologia), dettagli tecnici (ad es., Dispositivo di acquisizione, impostazioni, ecc.) e dettagli tecnici (p. Es. Posa, orientamento, eccetera.). La raccolta standard e la rappresentazione degli elementi di dati associati ad un'immagine influenzano l'utilità e l'interoperabilità delle immagini.
Privacy: la privacy dei pazienti / soggetti è una preoccupazione fondamentale in tutte le applicazioni mediche. Oltre alla privacy dei metadati associati alle immagini, le immagini possono contenere elementi identificabili che rischiano di violare la privacy. Sono necessarie norme che contribuiscono a garantire la manutenzione della privacy e il consenso appropriato per l'utilizzo e la condivisione di immagini e dei relativi metadati.
LA NECESSITA DI UN ARCHIVIO DI IMMAGINI DI LESIONE DELLA PELLE VALIDATA
Oggi ci sono innumerevoli immagini digitali delle lesioni cutanee che risiedono su internet nei settori pubblico, privato e accademico. Tuttavia, gli sforzi attuali nell'educazione e nella diagnosi del melanoma si basano tipicamente su campioni di convenienza di piccole quantità di immagini che variano in annotazione, qualità e tecnica. Un grande repository pubblico di immagini di pelle che soddisfano gli standard sviluppati all'interno del progetto Melanoma ISIC servirà più comunità:
I medici e gli educatori possono utilizzare l'archivio per migliorare le capacità diagnostiche e fornire supporto clinico nell'identificazione di lesioni cutanee insolite.
Il pubblico in generale può utilizzare l'archivio per l'auto-educazione sul melanoma e sui vantaggi dell'individuazione precoce.
Gli sviluppatori di strumenti diagnostici per lesioni cutanee possono sviluppare e testare nuovi strumenti utilizzando le immagini standard di riferimento nell'archivio.
ORGANIZZAZIONE DEL PROGETTO ISOM MELANOMA
Il gruppo di ricerca assemblato per il progetto Melanoma ISIC si avvale della competenza di melanoma e di analisi dell'immagine della comunità internazionale dei dermatologi interessati allo sviluppo delle norme per le modalità di analisi dell'immagine  cutanea. Il Memorial Center di Sloan Kettering Memorial serve come centro di coordinamento per il progetto. Diverse società professionali sono impegnate in questo sforzo, tra cui la Società Internazionale Dermoscopica (IDS) e la Società Internazionale per l'Imaging Digitale della Pelle (ISDIS). L'IDS ha un'esperienza precedente nella conduzione di studi di consenso di successo e basati su internet.
Le singole parti del progetto sono affrontate da gruppi di lavoro composti da leader di opinione chiave nel settore e guidati da esperti riconosciuti. Un pannello combinato dei membri del gruppo di lavoro serve a rivedere e consigliare i metodi e il progresso dei singoli gruppi di ricerca e del progetto nel suo complesso.

http://isdis.net/isic-project/