Évaluation de l'efficacité de la radiochirurgie stéréotaxique CyberKnife pour les tumeurs de la colonne vertébrale

Les tumeurs vertébrales peuvent être des métastases ou des tumeurs primitives ; les premiers sont plus fréquents. Environ 40% des patients atteints de cancer auront des métastases vertébrales. La tumeur vertébrale primaire est relativement rare, ne représentant qu'environ 8% des tumeurs vertébrales. Pour les métastases et les tumeurs primaires, le but du traitement est de réduire la douleur, de maintenir ou d'améliorer la fonction neurologique et de maintenir ou de restaurer la stabilité vertébrale.

Chez les patients qui ne peuvent pas subir de chirurgie ou qui ont besoin d'un traitement supplémentaire après la chirurgie, la radiothérapie peut soulager la douleur, prolonger la survie, améliorer le taux de réussite de la chirurgie et réduire le risque de métastases et de récidives. Cependant, l'anatomie complexe de la colonne vertébrale et les nombreux organes importants qui l'entourent rendent la radiothérapie difficile. La radiothérapie à haute dose est nécessaire pour le contrôle à long terme de la tumeur et pour la prévention de l'instabilité de la colonne vertébrale; cependant, cela est impossible avec la radiothérapie traditionnelle en raison de la présence de la moelle épinière radiosensible. Les résultats ont donc tendance à être médiocres pour les lésions étendues et complexes. Le CyberKnife, une plate-forme de radiothérapie corporelle stéréotaxique (SBRT) qui combine un accélérateur linéaire léger, un bras robotique, un système d'imagerie et un système de suivi respiratoire, offre une approche réalisable. Il peut réaliser un traitement de précision submillimétrique sous guidage d'imagerie.

Actuellement, l'efficacité de la radiochirurgie CyberKnife pour les tumeurs de la colonne vertébrale est déterminée en évaluant les changements d'imagerie, le soulagement des symptômes cliniques et la biopsie à l'aiguille, mais toutes ces méthodes ont des limites. En imagerie, par exemple, la variation du volume de la lésion est utilisée pour évaluer la régression tumorale, mais la taille d'une tumeur rachidienne n'est pas facile à mesurer et, de plus, la diminution du volume tumoral après traitement peut prendre du temps. Les changements d'intensité du signal post-traitement dans les séquences pondérées en T1 et en pondération T2 de l'imagerie par résonance magnétique (IRM) conventionnelle sont difficiles à interpréter, et leur relation avec l'efficacité du traitement n'est pas non plus claire.

D'une manière générale, les modifications de la structure microscopique et de l'activité biologique de la tumeur se produisent beaucoup plus tôt que les modifications de la morphologie globale . L'imagerie par résonance magnétique fonctionnelle (IRMf) peut donc être plus utile que l'IRM conventionnelle pour évaluer la réponse au traitement. En IRMf, des séquences telles que l'imagerie pondérée en diffusion (DWI), l'IRM dynamique à contraste amélioré (DCE-MRI) et l'imagerie d'aplatissement de diffusion (DKI) reflètent les informations fonctionnelles des tissus sous différentes perspectives.

L'application de la technologie de l'intelligence artificielle pour l'analyse des données d'imagerie médicale est désormais un domaine de recherche intense. Cette nouvelle méthode, appelée radiomique, peut aider à résoudre de nombreux problèmes cliniques difficiles. En extrayant un grand nombre de caractéristiques d'imagerie quantitative hautement représentatives à partir de données d'images médicales à haut débit, la radiomique peut aider à évaluer l'efficacité du traitement et à prédire le pronostic des tumeurs de la colonne vertébrale.

Les chercheurs ont l'intention d'explorer l'utilisation de la combinaison de l'IRMf et de la radiomique pour évaluer l'efficacité de la radiochirurgie CyberKnife pour les tumeurs de la colonne vertébrale. La méthode sera en mesure d'évaluer à la fois le volume et les changements fonctionnels de la tumeur, et fournira ainsi des informations importantes pour la planification de programmes thérapeutiques individualisés pour les patients atteints de tumeurs de la colonne vertébrale.