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Master Thesis

Analyse radiomique de TEP-TDM à la 18F-DOPA pour différencier la progression tumorale vraie de lésions radio-induites chez des patients atteints de glioblastomes traités par radio-chimiothérapie

Résumé : Objectif : dans le suivi des gliomes de haut grade ayant reçu un traitement de première ligne par radio-chimiothérapie, la différenciation entre une progression tumorale vraie et une lésion radio-induite est souvent difficile. Dans les cas litigieux en imagerie par résonance magnétique (IRM), la tomographie par émission de positions (TEP) à la 3,4-Dihydroxy-6-[18F]fluoro-L-phenylalanine (18F-FDOPA) est une aide diagnostique. Son interprétation sur la base de l’échelle visuelle de Lizarraga affiche une bonne sensibilité et une bonne valeur prédictive négative mais est pénalisée par un manque de spécificité et de valeur prédictive positive dans l’identification des radio-lésions. Dans cette étude, nous avons étudié la pertinence des caractéristiques radiomiques extraites à partir d’images TEP-Dopa acquises 20 minutes après injection du radiopharmaceutique, en utilisant des algorithmes de machine learning pour séparer ces deux diagnostics différentiels. Nous avons également cherché à identifier les paramètres cliniques influençant la valeur des index radiomiques, qui peuvent agir comme des facteurs confondants et perturber l’algorithme diagnostic.
Méthode : 87 patients suivis pour un glioblastome initialement traité par radio-chimiothérapie pour lesquels il y avait un doute entre progression tumorale et lésion radio-induite ont été inclus rétrospectivement. Un total de 96 examens TEP-TDM ont été acquis 20 minutes après l'injection de 2 MBq/kg de 18F-FDOPA. Sur ces images, nous avons segmenté le striatum controlatéral (VOI-S) en utilisant un seuil égal à 50% de la valeur de fixation normalisés (SUVmax). Nous avons utilisé le même seuil pour segmenter la lésion suspecte (VOI-L). Les lésions non fixantes, impossibles à segmenter, ont été exclues. Pour chaque VOI et pour le ratio VOI-L/VOI-S, nous avons calculé 56 caractéristiques radiomiques à l'aide du logiciel LIFEx® : 21 index conventionnels, 4 index de forme et 31 index de texture. Le diagnostic final était basé sur les données anatomopathologiques quand le patient avait été réopéré ou à défaut, sur un suivi clinique et radiologique pendant 3 mois. Nous avons étudié l’influence de paramètres cliniques sur la valeur des index, tels que l’âge, le sexe, le délai par rapport à la radiothérapie, le traitement par Témozolomide lors de l’évaluation, le statut de l'O-6-methylguanine-DNA methyltransferase (MGMT) et le Ki67 de la tumeur initiale, grâce à un test de Wilcoxon (p < 0.05). Parmi toutes les caractéristiques radiomiques significativement différentes entre les lésions tumorales vraies et les lésions radio-induites (valeur p du test univarié de Wilcoxon inférieure à 5%), nous avons sélectionné les quatre index les plus pertinents extraits à partir du ratio VOI-L/VOI-S par la méthode de Spearman (seuil de 0,8), et avons étudié leur variation en fonction de la question clinique.
Résultats : 69 lésions correspondaient à une progression tumorale vraie et 27 lésions étaient radio-induites. L'interprétation visuelle conduisait à un indice de Youden égal à 0,30 (Se=100%, Sp=30%). Les index extraits de la VOI-Lésion étaient principalement influencés par le sexe et le délai depuis la fin du protocole d’irradiation. Dans la VOI-Striatum, l’âge et le sexe exerçaient une influence sur la valeur des index extraits. Les index extraits du ratio VOI-L/VOI-S étaient surtout influencés par l’âge et le délai depuis la radiothérapie. La question clinique influençait significativement la valeur de 37 caractéristiques radiomiques du ratio VOI-L/VOI-S. Parmi eux, l’homogénéité, le SUVmax, la Zonelenght non-uniformity (ZLNU) et la Correlation ont été sélectionnés pour leur pertinence par la méthode de Spearman. L’homogénéité était augmentée dans les lésions radio-induites ; le SUVmax, le ZLNU et Correlation étaient plus élevés dans les lésions tumorales vraies. Concernant les facteurs potentiellement confondants, l’homogénéité était plus élevée chez les patients plus âgés (≥ 60 ans) ; les lésions survenues précocement par rapport à la radiothérapie (< 3 mois) affichaient des valeurs d’homogénéité et de ZLNU plus élevées.
Conclusions : dans le glioblastome, nous avons montré que les valeurs quantitatives de plusieurs index de radiomiques, extraits de l’image TEP-Dopa cérébrale, étaient significativement différentes entre les lésions radio-induites et les lésions de progression tumorale, et pourraient donc être utiles pour distinguer ces deux entités pathologiques. Cependant, nous avons montré que ces index devaient être analysés avec précaution, du fait de l’influence d’autres paramètres cliniques, pouvant agir comme des facteurs confondants et perturber la valeur diagnostique de l’algorithme.
Document type :
Master Thesis
Complete list of metadata

https://dumas.ccsd.cnrs.fr/dumas-03111936
Contributor : Bibliothèque Universitaire de Médecine Nice <>
Submitted on : Friday, January 15, 2021 - 5:43:43 PM
Last modification on : Friday, July 16, 2021 - 3:16:23 AM

File

2020NICEM153.pdf
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Identifiers

  • HAL Id : dumas-03111936, version 1

Citation

Anne-Capucine Rollet. Analyse radiomique de TEP-TDM à la 18F-DOPA pour différencier la progression tumorale vraie de lésions radio-induites chez des patients atteints de glioblastomes traités par radio-chimiothérapie. Médecine humaine et pathologie. 2020. ⟨dumas-03111936⟩

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