Un nouveau système chirurgical à ultrasons focalisés guidé par IRM s’adapte au mouvement des organes
La chirurgie par ultrasons focalisés guidée par résonance magnétique (MRgFUS) est un traitement non invasif qui combine l’imagerie, pour observer le tissu malade, et l’utilisation d’ondes ultrasoniques. Cette puissante combinaison permet de traiter une gamme de troubles liés aux tissus (p. ex. des tumeurs ou des métastases). Toutefois, cette technique se révèle problématique lorsqu’elle est utilisée pour le traitement des organes abdominaux, en raison du mouvement provoqué par la respiration et de la cage thoracique constituant un obstacle physique. Pour relever ce défi, le projet TRANS-FUSIMO, soutenu par l’UE, a développé un prototype MRgFUS qui utilise des algorithmes de détection et de compensation du mouvement pour fournir aux cliniciens le contrôle de la position en temps réel à des fins de traitement. Les tests précliniques ont démontré que ce système est capable de provoquer une lésion thermique (c.-à-d. une petite partie de tissu détruit thermiquement) dans une structure cible qui se déplace à cause du mouvement respiratoire. Une fois que les essais cliniques humains auront été menés avec succès, ces résultats augmenteront le potentiel de la MRgFUS à devenir le nouveau traitement de routine pour le cancer du foie. Un système chirurgical, intégré et en temps réel Le prototype de TRANS-FUSIMO est conçu pour traiter les patients en utilisant un outil logiciel qui contrôle l’ensemble de la procédure. Pour ce faire, il combine le matériel nécessaire disponible sur le marché, comme l’IRM pour surveiller la procédure ou le dispositif à ultrasons focalisés qui émet l’énergie acoustique dirigée au corps. La MRgFUS fonctionne en concentrant un faisceau d’ondes ultrasonores à haute énergie de l’extérieur du corps vers la structure cible (p. ex. une tumeur cancéreuse). Cette structure se déplaçant lorsque le patient respire, le faisceau ultrasonique doit être constamment réorienté et recalibré. La solution TRANS-FUSIMO compense le mouvement de la respiration en temps réel, en utilisant les données des patients en direct pour anticiper la position de la structure cible et, ainsi, adapter électroniquement le foyer. Il est alors possible de cibler les cellules tumorales, et de les détruire thermiquement. Construire cette technologie a exigé l’utilisation d’un logiciel et d’un développement d’architecture avancés pour permettre les flux de données des algorithmes en temps réel. «Étant donné que le traitement d’une petite partie de la structure cible, connu comme sonication, ne dure que quelques secondes, voire une minute, tous les calculs doivent être effectués en temps réel», explique le professeur Tobias Preusser, coordinateur scientifique du projet. «Pour la première fois, nous sommes parvenus à ajuster le foyer en temps réel sur des organes cibles en mouvement, à l’aide du matériel IRM et à ultrasons focalisés disponible sur le marché.» Le prototype résultant a été ensuite testé ex vivo (en dehors d’un organisme vivant) et l’équipe a utilisé des fantômes en gel pour valider avec succès la sécurité et l’efficacité de la procédure. Des avantages non invasifs La chirurgie par ultrasons focalisés (FUS) a permis de détruire des tissus malades à l’intérieur du corps sans avoir recours à une incision chirurgicale ou à l’insertion d’instruments. Cette technologie non invasive est susceptible de réduire les effets secondaires et les séjours d’hospitalisation des patients. En outre, des patients qui n’avaient pas pu bénéficier d’un traitement conventionnel, en raison de leur état de santé général, pourraient bénéficier de ce type de traitement. Il est déjà utilisé dans la pratique clinique pour le traitement de fibromes utérins, de métastases osseuses et du cancer de la prostate, entre autres. Actuellement, la technologie fait encore l’objet de recherches précliniques nécessaires avant de passer aux tests cliniques, en prévision d’un possible lancement sur le marché d’ici cinq à dix ans qui ciblera les vendeurs de dispositifs FUS ou IRM. «Le prototype TRANS-FUSIMO comprend également des composants qui peuvent être intégrés dans des systèmes non FUS. Par exemple, les algorithmes de détection et de compensation du mouvement en temps réel présentent un fort potentiel pour les procédures guidées par imagerie, comme la thermoablation interstitielle, la radiothérapie, l’imagerie en mouvement, etc.», ajoute le professeur Preusser.
Mots‑clés
TRANS-FUSIMO, cancer, foie, respiratoire, non invasif, chirurgie par ultrasons focalisés, résonance magnétique, tumeur, ultrasonique, tissu, algorithme
