Précision de la navigation optique sans cadre dans la thérapie thermique interstitielle laser stéréotaxique

Contexte

Le glioblastome est une tumeur cérébrale à croissance rapide et envahissante. Les traitements traditionnels comprennent la résection chirurgicale, la radiothérapie et la chimiothérapie. Cependant, pour certains patients dont la tumeur est située en profondeur ou dont l’état physique est fragile, l’intervention chirurgicale traditionnelle présente des risques élevés. Pour résoudre ce problème, les chercheurs ont développé une nouvelle méthode de traitement - la thérapie thermique interstitielle laser stéréotaxique (LITT). Cette thérapie utilise une sonde laser, guidée de manière stéréotaxique, pour détruire précisément les tissus tumoraux sous contrôle IRM thermométrique en temps réel, tout en évitant d’endommager les tissus cérébraux environnants. Les études ont montré que, tout comme l’étendue de la résection chirurgicale, plus le volume d’ablation est important, meilleurs sont les résultats thérapeutiques après LITT. Par conséquent, le positionnement précis de la fibre laser est essentiel pour assurer une ablation maximale de la lésion cible tout en minimisant les dommages tissulaires inutiles.

Origine de l’étude

Cet article est rédigé par Ilaria Viozzi, Maxime J. P. Schoonbrood, Vincent J. Ribbens, Mark ter Laan et Christiaan G. Overduin, affiliés au Radboud University Medical Center de Nimègue aux Pays-Bas, et à la faculté de médecine de l’University of Twente à Enschede. Il a été publié le 31 mai 2024 dans le Journal of Neurosurgery sous le titre « Précision fantôme et in vivo de la navigation optique sans cadre dans la thérapie thermique interstitielle laser stéréotaxique ».

Contenu de l’étude

Objectifs de l’étude

Les principaux objectifs de cette étude étaient d’évaluer la précision du positionnement de la sonde LITT stéréotaxique sans cadre en utilisant le système Varioguide, en particulier :

1. Évaluer la précision du système Varioguide sur un modèle de crâne fantôme.
2. Évaluer la précision du système Varioguide dans un environnement clinique et l’impact de l’erreur cible sur le volume maximal d’ablation réalisable.

Méthodes de l’étude

Expériences sur fantôme

Les chercheurs ont utilisé un crâne fantôme en poly-acide lactique 3D imprimé à partir de données de scanner CT de patients réels, rempli d’un gel d’agar à 4% simulant le tissu cérébral. La planification des trajectoires a été réalisée par neuronavigation IRM guidée par EEG, avec 24 trajectoires testées à des angles de 45° et 90°, et des longueurs de 4 cm et 10 cm.

Sept marqueurs cutanés ont été placés sur chaque crâne fantôme pour l’imagerie IRM pré-opératoire et le recalage peropératoire. Le système Varioguide a été utilisé pour le positionnement de la canule de refroidissement LITT, en suivant autant que possible la trajectoire planifiée. Un trou a ensuite été percé au laser et la canule laser insérée, suivie d’une IRM peropératoire pour enregistrer la position finale.

Données cliniques

Pour la partie clinique, les données IRM et de planification de trajectoires de 10 patients de l’étude pilote EMITT ont été utilisées, représentant un total de 16 trajectoires de sonde laser. Tous les patients ont donné leur consentement éclairé pour l’utilisation de leurs données. Une procédure similaire à l’expérience sur fantôme a été suivie pour la planification, le positionnement et l’ablation IRM peropératoire.

Analyse des données

Les chercheurs ont utilisé Matlab et SPSS pour l’analyse statistique, quantifiant la précision entre les trajectoires planifiées et réelles à l’aide de multiples paramètres (erreur de point cible, déviation en profondeur, déviation latérale et déviation angulaire).

Principaux résultats

Expériences sur fantôme

Les données ont montré une erreur médiane de point cible (TPE) de 3,3 mm et une déviation angulaire médiane (AD) de 1,9° dans les expériences sur fantôme. Les trajectoires plus longues (10 cm) et à angle plus faible (45°) étaient significativement moins précises.

Données cliniques

Chez les patients, l’erreur médiane de point cible était de 4,0 mm, avec une déviation angulaire médiane de 3,2°. L’erreur cible médiane a entraîné une réduction de 6 % du volume d’ablation maximal réalisable.

Conclusions et implications

Les résultats de cette étude indiquent qu’en utilisant le système Varioguide pour le positionnement de la sonde LITT, l’erreur cible moyenne est d’environ 4 mm, avec une meilleure précision pour les trajectoires plus courtes et plus droites. Dans un environnement clinique, l’erreur cible a entraîné une réduction médiane de 6 % du volume d’ablation planifié. Ces facteurs doivent être pris en compte lors de la planification des cas et de la sélection des patients pour LITT.

L’étude souligne également que même avec un système de navigation sans cadre de haute précision, des imprécisions significatives peuvent survenir dans certains cas, ce qui est particulièrement important pour les lésions de petit volume ou proches des tissus cérébraux normaux. Dans les cas nécessitant une précision accrue, des systèmes à cadre osseux ou arc stéréotaxique devraient être envisagés.

Points forts de l’étude

1. C’est la première étude à utiliser des données fantômes et cliniques pour valider en détail la précision de trajectoire du système Varioguide pour la LITT stéréotaxique sans cadre.
2. L’étude quantifie l’impact de l’erreur cible sur le volume maximal d’ablation réalisable, fournissant une référence importante pour la pratique clinique.

Limites de l’étude

La taille de l’échantillon est relativement petite, les résultats doivent donc être considérés comme des données préliminaires. De plus, l’étude ne compare pas avec d’autres techniques de navigation avec ou sans cadre, ce qui devrait être exploré dans de futures recherches afin d’évaluer les scénarios d’application appropriés pour chaque technique.

Cette étude fournit de nouvelles preuves académiques et des références techniques pour l’application de la thérapie thermique interstitielle laser stéréotaxique dans le traitement du glioblastome, jetant les bases pour la pratique clinique et la recherche future.