Les premiers résultats de l’étude Elastogli
L’étude Elastogli a pour but de quantifier l’apport conjoint de l’échographie ultrasonore mode B, du Doppler ultra-sensible et de l’élastographie peropératoire pour la prise en charge chirurgicale des gliomes cérébraux. Cette étude est actuellement en cours et les premiers résultats sont extrêmement encourageants.
La chirurgie des tumeurs cérébrales utilise généralement l’IRM (Imagerie par Résonance Magnétique) de neuro-navigation dans le but de délimiter la zone d’exérèse. Néanmoins, deux facteurs limitent actuellement son utilisation en peropératoire. La première est le déplacement du cerveau généré par l’ouverture de la boîte crânienne (le phénomène de « Brain shift »). En effet, cette ouverture crée une dépression qui déplace la tumeur par rapport à sa localisation observée par IRM. La deuxième limitation est la difficulté de délimiter précisément le contour de la tumeur sur les images IRM. En effet les gliomes présentent une infiltration tumorale péri-lésionnelle d’aspect identique au cerveau sain en IRM.
Dans ce contexte, nous proposons dans le projet Elastogli d’utiliser l’imagerie ultrasonore par ondes planes afin de visualiser la micro-vascularisation des gliomes cérébraux avec une résolution spatiale de 200 micromètres et de quantifier l’évolution de la perfusion lorsque l’on s’éloigne progressivement du cœur de la tumeur. Nous espérons ainsi délimiter la zone d’exérèse optimale en fonction de ce critère de vascularisation tumorale. De plus, nous souhaitons corréler la répartition spatiale de la perfusion au grade de la tumeur car l’apparition de néovaisseaux, appelée néo-angiogénèse, est une étape clé dans le développement des tumeurs. Cette imagerie est un réel challenge car les flux tumoraux sont lents et la déviation Doppler ainsi obtenue est dans la même bande de fréquence que le mouvement du cerveau induit par la pulsatilité cérébrale. De plus, les vaisseaux sont de très petites tailles et l’amplitude des échos provenant du sang est très faible. La méthode d’imagerie doit donc est très sensible. Cette sensibilité est obtenue en enregistrant un nombre important de signaux Doppler, classiquement un millier d’images pendant une seconde.
De plus, au cours de la chirurgie, il est fréquent que le neurochirurgien ressente une dureté différente entre les tissus cérébraux. La zone péri-tumorale semble en effet parfois plus molle ou parfois plus dure que le cœur de la tumeur. Ainsi nous avons aussi développé une méthode d’élastographie per opératoire qui permet d’estimer le module d’Young, qui quantifie la dureté des tissus.
Ces méthodes d’élastographie et de Doppler ultrasensible ont été développées par l’équipe Imagerie Biomarqueurs et Thérapie (IBT) de l’unité Inserm U1253 iBrain. Elles ont été utilisées à crâne ouvert avant l’exérèse sur 20 patients atteints de gliomes cérébraux. Les données de l’étude sont actuellement analysées par le consortium du projet. Les premiers résultats sur la perfusion sont très encourageants et montrent une sensibilité suffisante. Par exemple, la figure 1 ci-dessous présente une image échographique mode B à gauche et une image de perfusion à droite d’un gliome de grade IV. On remarque pour cette tumeur une nécrose centrale (zone noire hypo perfusée au centre de l’image) et une infiltration importante dans le cerveau sain caractérisée par une perfusion importante. Les séquences d’élastographie sont en cours de traitement actuellement et nous espérons que les résultats seront aussi encourageants.
Figure 1 : A gauche, une tumeur de grade IV est délimitée en bleu à l’aide de l’échographie. A droite, l’image de Doppler ultrasensible correspondante. L’échographie initiale permet de se localiser dans l’espace pour bien cibler la lésion et appliquer les séquences de Doppler et d’élastographie. Le Doppler ultrasensible montre bien la macro et la micro-vascularisation de la lésion. La segmentation verte correspondrait à une zone infiltrée, nécessitant d’être enlevée chirurgicalement, si les analyses anatomo-pathologiques valident le caractère tumoral de cette zone.