Imagerie échographique et photoacoustique des tissus tumoraux du côlon et du rectum

Les chercheurs émettent l'hypothèse qu'un dispositif endorectal à ultrasons photoacoustiques co-enregistré peut réduire considérablement les chirurgies inutiles chez les patients atteints de cancer rectal avec une réponse clinique complète tout en maintenant une sensibilité élevée dans l'identification des personnes atteintes d'un cancer résiduel. La nouvelle technique d'imagerie proposée combinée à des algorithmes d'apprentissage en profondeur fournira un outil d'imagerie en temps réel pour aider les chirurgiens à prédire la réponse au traitement néoadjuvant des patients atteints de cancer du rectum. Un tel outil offrira un contraste sensible vasculaire et% SO2 pour identifier les réponses complètes, aidant ainsi les chirurgiens à améliorer considérablement la sensibilité et la spécificité des recommandations de chirurgie. L'étude 1) validera rigoureusement la technique dans un groupe de patients LARC qui subiront une résection chirurgicale de leur rectum basé sur le SOC, et 2) explorer le potentiel de la technique dans l'évaluation d'un groupe de patients LARC tout au long du traitement néoadjuvant et en surveillance post-traitement. La réussite du projet entraînera un nouvel outil d'imagerie qui peut améliorer considérablement le SOC en réduisant la chirurgie inutile sans compromettre les résultats liés au cancer et ainsi réduire la morbidité et le coût des soins de santé.

Dans cet essai, les enquêteurs recruteront des patients atteints d'un cancer du rectum qui ont terminé un traitement néoadjuvant et subiront une intervention chirurgicale ou une gestion non opératoire. Environ 86 patients seront recrutés. Le premier groupe de 30 patients sera utilisé pour former / valider les algorithmes d'identification, et le deuxième groupe de 56 patients sera utilisé comme cohorte de test. Les patients éligibles comprendront ceux atteints d'un cancer du rectum qui ont reçu un traitement néoadjuvant et ont été jugés avoir une réponse incomplète ou indéterminante basée sur l'endoscopie standard et l'imagerie axiale avec une résonance magnétique. PAM / US sera réalisé avant leur chirurgie.

Après la formation initiale, le chirurgien de l'étude notera la lésion en tant que PAM / US non CCR ou PAM / US CCR au moment de l'imagerie PAM / US. Le radiologue de l'étude, aveuglé de la lecture du chirurgien, notera également la lésion en fonction de l'IRM. PAM / US-CNNS fournit un outil d'imagerie en temps réel pour aider l'équipe des lecteurs dans le diagnostic. Les résultats pathologiques des patients seront évalués sur la base du score de régression tumorale par évaluation pathologique standard. La sensibilité et la spécificité de l'équipe des lecteurs aidées par PAM / US-CNNS seront obtenues à partir de la cohorte de tests de patients.

En tant que partie exploratoire de cet essai, un sous-ensemble de patients éligibles sera sélectionné pour subir trois études d'imagerie en série: au prétraitement, à mi-chemin par traitement (après la fin d'une semaine de radiation suivie de 2 mois de chimiothérapie) et au traitement Conclusion (après une semaine de radiation suivie de 4 mois de chimiothérapie). À la conclusion du traitement, ceux considérés comme une tumeur résiduelle par des méthodes cliniques standard (~ 65%) procéderont à la chirurgie. Pour les 35% restants des patients, sans aucune preuve d'une maladie active, une surveillance sera lancée. Pour ces patients, des examens d'imagerie en série seront effectués tous les six mois (coordonnés avec les examens standard). Les patients considérés comme une récidive subiront une intervention chirurgicale.

Une fois que chaque patient inscrit aura terminé la chirurgie ou deux ans de surveillance, les participants seront divisés en deux groupes: le groupe A (ceux qui ont subi une intervention chirurgicale) et le groupe B (ceux traités uniquement avec une surveillance non opératoire). En tant que résultat principal, le groupe A démontrera la précision de l'imagerie photoacoustique. En tant que résultat secondaire, le groupe A révèlera comment le système vasculaire tumoral et% SO2 change avec le temps, ce qui peut fournir de nouvelles informations sur la façon dont les patients complets de la réponse réagissent différemment des patients non PCR et comment PAM / US peut capturer ces changements antérieurs. Les enquêteurs suivront leurs résultats SOC dans le système clinique et corréleront leurs résultats PAM / États-Unis pendant la surveillance de 2 ans avec leur survie sans maladie de cinq ans.

Pour identifier chaque patient comme un répondeur complet ou non complet, les enquêteurs analyseront en série des images photoacoustiques des 40 patients avec l'équipe des lecteurs assistée par des algorithmes d'apprentissage en profondeur développés plus tôt dans l'essai. Ces mesures quantitatives, ainsi que tout système vasculaire local qualitatif et% SO2 et les changements morphologiques américains, seront enregistrés à chaque instant. L'IRM standard et les images endoscopiques seront collectées et analysées indépendamment.

Dans la dernière partie de cet essai, les enquêteurs exploreront les modèles de changements vasculaires post-traitement et% SO2 pendant le traitement préopératoire et la surveillance en série. L'angiogenèse tumorale dans le cancer colorectal a été bien étudiée en utilisant la densité des microvaisseaux (MVD) comme marqueur de substitution. Bien que des niveaux élevés de MVD et de facteur de croissance endothélial vasculaire (VEGF) prédisent significativement une mauvaise survie, on sait peu de choses sur la dynamique des changements vasculaires et% SO2 et les mécanismes de néovascularisation après chimioradiation.

Les enquêteurs ont observé que les lits tumoraux reviennent des modèles microvasculaires perturbés oncologiquement à une architecture très régulière typique du rectum normal où la PCR s'est produite, bien que ce mécanisme ne soit pas bien compris. En revanche, des régions hétérogènes et souvent déficientes en microvasculaire ont été trouvées de manière cohérente dans les lits tumoraux atteints d'un cancer résiduel à la fin du traitement. Ce nouveau dispositif d'imagerie pourrait servir de nouvelle plate-forme pour étudier la dynamique des changements vasculaires et% SO2 pendant et après le traitement et pour évaluer dès le début de la récidive du cancer du rectum. En plus des études d'imagerie PAM / US, le chirurgien effectuera des biopsies dans la région centrale et les bords du lit tumoral avant le traitement, à la fin du traitement (si aucune intervention chirurgicale), et au point de réapparition tumorale. Pour les patients atteints de chirurgie, des échantillons chirurgicaux seront utilisés. Plus précisément, l'expression de MVD et du VEGF sera évaluée par coloration immunohistochimique, et les deux seront corrélées quantitativement avec les résultats PAM / US au centre du lit tumoral et sur les bords tumoraux. Les résultats aideront les enquêteurs à comprendre comment les changements de vasculaire pendant le traitement et à la récidive sont corrélés avec les résultats de l'imagerie.