Direct correlation of intravoxel incoherent motion imaging based on implicit neural representations and histopathology in pediatric Wilms’ tumors: can it differentiate between subtypes?
Cette étude démontre que les paramètres de l'IRM IVIM (intravoxel incoherent motion), spécifiquement le coefficient de pseudodiffusion (D*) estimé via des représentations neuronales implicites et corrélé directement à l'histopathologie à l'aide de guides imprimés en 3D, peuvent différencier efficacement les sous-types stromaux et autres des tumeurs de Wilms pédiatriques, surpassant ainsi les mesures conventionnelles du coefficient de diffusion apparent (ADC).
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Dans le monde de la médecine pédiatrique, un néphroblastome est un type spécifique de cancer du rein qui apparaît le plus souvent chez les jeunes enfants, généralement entre l'âge de un et quatre ans. Ces tumeurs ne sont pas des masses uniformes de tissus identiques ; elles sont plutôt des mélanges complexes de différents ingrédients cellulaires, tout comme un gâteau contenant des couches distinctes de farine, de sucre et d'œufs. La façon dont une tumeur réagit au traitement dépend fortement de l'ingrédient qui domine sa structure. Actuellement, les médecins suivent un protocole standard où ils traitent la tumeur par chimiothérapie avant la chirurgie, sans savoir exactement de quoi la tumeur est composée. Cette approche est sûre, mais elle peut parfois conduire à traiter un enfant de manière trop agressive ou pas assez agressive, car le traitement n'est pas adapté à la composition biologique spécifique de la tumeur de cet enfant. Pour résoudre cela, les chercheurs cherchent un moyen de voir à l'intérieur de la tumeur sans l'ouvrir, dans l'espoir d'identifier ses ingrédients spécifiques avant la première dose de médicament.
L'imagerie par résonance magnétique, ou IRM, est un outil puissant qui utilise des champs magnétiques pour créer des images détaillées du corps. Un type courant d'examen IRM mesure la façon dont les molécules d'eau se déplacent au sein des tissus, une propriété appelée diffusion. Par le passé, les médecins utilisaient un chiffre unique dérivé de ces examens pour deviner le type de tumeur, mais cette méthode manque souvent de la précision nécessaire pour distinguer les parties de la tumeur plus denses et plus cellulaires des parties plus lâches et plus remplies de fluides. Une technique plus avancée appelée imagerie de mouvement incohérent intravoxel tente de séparer le mouvement de l'eau causé par la simple diffusion du mouvement causé par les minuscules flux sanguins au sein du tissu. Cette méthode produit plusieurs mesures différentes, chacune offrant un aperçu unique de l'environnement interne de la tumeur. Cependant, obtenir des lectures précises de ces examens chez les jeunes enfants est difficile car les images peuvent être granuleuses et le temps disponible pour l'examen est court.
Un chercheur de l'University Medical Center Utrecht s'est donné pour mission de tester si ces mesures IRM avancées pouvaient distinguer de manière fiable les différents types de tissus présents dans les néphroblastomes. Il a travaillé avec un groupe de trente enfants ayant subi une chirurgie pour cette maladie. Le défi consistait à relier les données floues et complexes des examens IRM directement au tissu physique réel de la tumeur. Pour ce faire avec une extrême précision, ils ont utilisé un guide imprimé en 3D sur mesure pour chaque patient. Ce guide agissait comme un emporte-pièce spécialisé, garantissant que lorsque le chirurgien retirait la tumeur, le pathologiste puisse la couper dans l'orientation et l'épaisseur exactes des images IRM. Cela a permis de faire correspondre directement des coupes spécifiques de l'examen IRM aux coupes correspondantes du tissu réel sous un microscope.
Ils ont utilisé une méthode informatique sophistiquée pour analyser les données de l'IRM, une méthode plus performante pour gérer les images granuleuses typiques des examens pédiatriques que les techniques plus anciennes. Ils se sont concentrés sur trois mesures spécifiques dérivées de l'examen : une qui décrit comment l'eau diffuse à travers le tissu, une qui décrit la fraction du flux sanguin, et une troisième qui décrit la vitesse de ce flux sanguin. Lorsqu'ils ont comparé ces mesures aux échantillons de tissus réels, ils ont trouvé un schéma clair. La mesure décrivant la vitesse du flux sanguin était significativement plus élevée dans le tissu stromal, qui est la partie de soutien plus lâche de la tumeur, comparativement spécifiquement aux types de tissus épithéliaux, mixtes et régressifs. Cela suggère que cette mesure spécifique peut servir de marqueur pour identifier la composante stromale de la tumeur par rapport à ces autres sous-types spécifiques.
En revanche, les autres mesures, y compris le nombre de diffusion standard sur lequel les médecins comptent actuellement, n'ont montré aucune différence significative entre les types de tissus dans cette étude. Ils ont noté que leurs conclusions étaient basées sur un nombre relativement restreint d'échantillons de tissus, et que les types spécifiques de tissus examinés avaient été altérés par la chimiothérapie reçue par les enfants avant la chirurgie. Pour cette raison, l'étude suggère que, bien que la mesure du flux sanguin soit un outil prometteur pour distinguer le tissu stromal des types épithéliaux, mixtes et régressifs, davantage de données sont nécessaires pour confirmer si elle peut distinguer tous les différents sous-types, en particulier les parties cellulaires denses qui sont plus difficiles à identifier. Ce travail démontre qu'en combinant une imagerie de haute qualité avec une correspondance physique précise des échantillons de tissus, il est possible de voir des différences biologiques auparavant invisibles, offrant ainsi une voie potentielle vers des plans de traitement plus personnalisés pour les enfants atteints de cancer du rein à l'avenir.
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