Évaluer le rôle de l'IRM dans la radiothérapie pour le cancer de la tête et du cou

La Radiothérapie (RT) est un moyen clé pour traiter le carcinome épidermoïde de la tête et du cou (HNSCC). Elle peut être utilisée seule ou après une opération. Même si elle tue efficacement les cellules cancéreuses, la RT peut également provoquer des effets secondaires qui peuvent affecter la santé et la qualité de vie à long terme d'un patient. Les différentes tumeurs réagissent différemment à la RT, et trouver un moyen de prédire ces réactions à l'aide de certains marqueurs pourrait aider à ajuster les plans de traitement et améliorer les résultats tout en minimisant les dommages.

Des recherches ont examiné divers marqueurs présents dans le sang ou les tissus pour voir comment ils pourraient aider à personnaliser le traitement des personnes atteintes de HNSCC. Récemment, le Virus du papillome humain (VPH) a été reconnu comme un marqueur utile pour le cancer oropharyngé. Cependant, il y a quelques inconvénients à utiliser des marqueurs tissulaires et sanguins. Les échantillons tissulaires ne montrent les informations que d'une petite partie de la tumeur à la fois, ce qui ne donne pas une image complète. Les tests sanguins, comme les biopsies liquides, peuvent montrer une gamme plus large de facteurs libérés par les tumeurs mais ne fournissent pas d'images détaillées de la localisation de la tumeur. D'un autre côté, les marqueurs d'imagerie peuvent observer la tumeur entière et sa propagation, permettant plusieurs évaluations au fil du temps, offrant de meilleures informations sur les changements de la tumeur.

L'imagerie par résonance magnétique (IRM) fournit des images détaillées des tumeurs, révélant à la fois leur structure et leur fonction. Le besoin d'une évaluation précise de la tumeur et de la réponse au traitement a conduit au développement de la technologie MR-Linac, un nouveau type de dispositif RT qui combine l'IRM avec un accélérateur linéaire. Cette technologie permet une imagerie quotidienne, rendant le traitement précis et en temps opportun.

Une méthode d'IRM, appelée imagerie pondérée par diffusion (DWI), peut aider à évaluer comment les tumeurs réagissent au traitement. Elle mesure comment l'eau se déplace à l'intérieur et entre les cellules, ce qui peut changer à mesure que la tumeur réagit à la RT. Les résultats de ce mouvement sont représentés à l'aide du Coefficient de diffusion apparent (ADC), qui sert d'indicateur clé.

De nombreuses études ont investi l’ADC comme un indicateur potentiel dans le cancer de la tête et du cou. Cependant, aucune étude n’a systématiquement réalisé des scans DWI tout au long du traitement RT en utilisant le dispositif MR-linac.

Dans cette étude, nous visons à observer les changements dans la DWI au fil du temps chez les patients atteints de cancer de la tête et du cou ayant reçu une RT avec un dispositif MR-linac. Cette étude nous permet de mesurer les changements hebdomadaires de l’ADC et de relier ensuite ces changements à la manière dont la tumeur réagit au traitement, ainsi qu'aux résultats globaux pour les patients.

#Population de patients

Dans cette étude pilote, nous avons inclus 30 patients atteints de HNSCC traités par radiothérapie ciblée dans un grand centre de cancérologie de mai 2019 à février 2021. Ces patients faisaient partie d'une étude plus large axée sur l'évaluation de l'utilisation du système MR-linac pour le traitement. L'étude a été officiellement approuvée par le conseil de révision compétent.

Pour être inclus dans l'étude, les patients devaient répondre à des critères spécifiques :

• Ils doivent avoir un diagnostic confirmé de HNSCC.
• Ils doivent avoir reçu une radiothérapie dans le but de guérir la maladie, avec ou sans chimiothérapie, en utilisant le dispositif MR-linac.
• Ils doivent avoir un score de performance entre 0-2, indiquant qu'ils sont suffisamment bien pour subir le traitement.
• Ils ne doivent pas avoir de conditions qui les empêcheraient d'avoir une IRM.

Nous avons collecté différents types d'informations sur les patients en utilisant les dossiers médicaux électroniques de l'hôpital.

#Données démographiques

Nous avons rassemblé des données démographiques de base sur les patients, y compris leur âge au moment du diagnostic, leur sexe, leur origine ethnique et leur statut de fumeur. Le statut de fumeur était catégorisé comme fumeur actuel, ancien fumeur ou jamais fumé.

#Données liées à la maladie

Pour évaluer la maladie, les patients ont subi des examens physiques approfondis et des procédures pour évaluer l'étendue et la localisation des tumeurs. Des tests d'imagerie tels que des scanners CT, IRM et PET ont été réalisés pour recueillir plus de détails. Une chirurgie était généralement effectuée avant le début de la RT pour mieux comprendre le cancer.

Nous avons collecté des informations sur les spécificités de la tumeur, comme la localisation, le type cellulaire, le stade de la maladie et le statut VPH. Des tests VPH ont été réalisés pour certains patients en fonction des caractéristiques de la tumeur.

#Données de traitement

Nous avons enregistré des détails concernant la série de radiothérapie, y compris la dose totale administrée, combien a été donné à chaque séance, le nombre de séances de traitement et les dates de début et de fin du traitement. Selon leur état, certains patients ont reçu une chimiothérapie supplémentaire soit avant soit pendant la RT.

#Détails de la technique de traitement

Avant le début du traitement, un scanner CT a été effectué pour aider à planifier la livraison précise des radiations. Le patient a été positionné avec précaution pour garantir la cohérence pendant chaque séance de traitement. Divers dispositifs ont été utilisés pour maintenir le patient en place. La planification du traitement impliquait l'utilisation d'un logiciel spécial pour préparer la délivrance des radiations.

La radiothérapie a été réalisée avec le système MR-linac, qui combine la capacité d'IRM avec une machine de traitement par radiothérapie pour fournir une imagerie et un traitement en temps réel.

#Résultats cliniques

Les réponses au traitement ont été catégorisées en fonction de critères spécifiques pour déterminer si le cancer avait complètement disparu ou non. Les réponses étaient évaluées régulièrement pendant le traitement sur la base des images IRM.

Si le cancer revenait, cela était confirmé par une analyse pathologique, et la récidive était classée en fonction de son endroit : localement sur le site d'origine, régionalement dans le cou, ou à distance dans d'autres parties du corps.

Nous avons également surveillé si les patients étaient en vie après le traitement, ce qui a fourni des informations sur la survie globale des patients.

#Détails de l'image

Les IRM ont été complétées en utilisant le système MR-linac, ce qui a permis une imagerie détaillée de la tête et du cou. Les scans ont été réalisés au début du traitement et chaque semaine tout au long de la série de RT.

#Images pondérées T2

Plusieurs types d'IRM pondérées T2 ont été utilisés pour aider à la planification du traitement et au suivi. Des séquences spécifiques des images ont été employées pour capturer des vues détaillées des tumeurs.

#Cartes ADC

Des cartes ADC ont été générées pour visualiser comment l'eau se déplace à l'intérieur de la tumeur, offrant un aperçu de l'environnement cellulaire de la tumeur et de sa réponse au traitement.

#Segmentation du volume cible

La tumeur primaire et les ganglions lymphatiques ont été délimités sur les IRM initiales. Des scans hebdomadaires ont été réalisés pour évaluer les changements de taille de la tumeur et la réponse au traitement. Ces informations ont été sauvegardées pour une analyse ultérieure.

#Enregistrement des images

Les images de base ont été utilisées pour aider à suivre les changements des tumeurs au fil du temps. Des ajustements ont été faits pour aligner les images prises à différents moments afin d'assurer la précision des mesures.

#Imputation des données des paramètres ADC

Pour résoudre les problèmes d'ADC manquants de certains patients qui ont raté des scans, nous avons utilisé une méthode pour estimer ces valeurs manquantes. Cela impliquait de créer une ligne reliant des points connus pour combler les lacunes tout en s'assurant que les résultats restaient dans des limites valides.

#Dé-identification des données

Toutes les données d'imagerie ont été anonymisées pour protéger l'identité des patients. Des identifiants uniques ont été assignés pour préserver la confidentialité.

#Enregistrement des données

Nous avons compilé un ensemble de données complet comprenant des milliers de fichiers d'imagerie et de données cliniques. Ces informations sont structurées de manière à faciliter des recherches ultérieures sur comment la DWI affecte les résultats du traitement.

#Validation technique

Avant utilisation, les données d'imagerie ont été validées pour assurer leur fiabilité et leur précision en tant qu'indicateurs de la réponse tumorale. Ce processus a confirmé que les données pouvaient être systématiquement fiables pour une utilisation.

#Notes d'utilisation

Les données fournies incluent des images IRM et des détails cliniques supplémentaires. Nous encourageons les chercheurs à utiliser cette précieuse ressource pour étudier les effets de la radiothérapie sur les cancers de la tête et du cou.