Rôle de la tomodensitométrie à double énergie/double source pour la personnalisation des traitements de radiothérapie

Le futur de la radiothérapie réside dans le développement de stratégies visant à adapter les traitements à chaque individu. La tomodensitométrie à double énergie/double source (DECT/DSCT) est une technologie d’imagerie permettant de caractériser avec précision les tissus (sains et tumoraux) et d’imager le cœur en mouvement. En raison de ses fonctionnalités, la technologie du DECT/DSCT a le potentiel de jouer un rôle important dans la personnalisation des traitements de radiothérapie. Nous avons exploré le rôle du DECT/DSCT dans 3 études cliniques prospectives, relatives à la planification des traitements de radiothérapie.  Dans une première approche, nous avons évalué le rôle du DECT pour l’évaluation de la fonction du parenchyme pulmonaire en radiothérapie thoracique (conventionnelle et stéréotaxique).  Nous avons émis l’hypothèse qu’une quantification précise de la concentration d’iode du parenchyme pulmonaire, dérivée du DECT, permettrait de déterminer les régions pulmonaires les plus fonctionnelles à éviter lors de la planification de la radiothérapie. Nous avons démontré la faisabilité et la validité d’une méthode de quantification de la fonction pulmonaire en utilisant la cartographie d’iode du DECT. De plus, nous avons montré que l’incorporation de cette information en planification de radiothérapie peut réduire significativement la dose aux régions pulmonaires fonctionnelles dans le but de réduire les toxicités.   Dans une deuxième approche, nous avons évalué le rôle du l’imagerie à double-source (DSCT) pour une évaluation individualisée du mouvement cardiaque lors de la planification des traitements de radiothérapie. Nous avons montré que le DSCT permettait de visualiser et quantifier le mouvement des sous-structures cardiaques notamment les veines pulmonaires et les artères coronaires, et ainsi déterminer un volume cible personnalisé pour chaque patient. De plus, nous avons montré le bénéfice dosimétrique d’une irradiation du sein gauche avec synchronisation cardiaque (limitée à la phase systolique) pour épargner les sous-structures cardiaques, notamment de l’artère antérieure descendante gauche, une structure critique dans le développement des toxicités cardiaques post-radiques.   Finalement, utilisant à nouveau la capacité de quantification précise de la concentration d’iode, nous avons évalué le rôle du DECT pour dériver la perfusion des tumeurs du larynx et de l’hypopharynx traitées par radiothérapie. Dans un contexte exploratoire de 25 patients, nous avons démontré que les statistiques quantitatives dérivées des cartes d’iodes tumorales étaient prédictives du contrôle locorégional chez ces patients, suggérant un rôle de ces cartes d’iode comme bio-marqueurs prédisant l’agressivité tumorale.    Les résultats de nos travaux centrés sur ces 3 stratégies démontrent  que le DECT/DSCT a le potentiel de jouer un rôle important à divers niveaux dans la  personnalisation de la planification des traitements radiothérapie, notamment: 1) pour l’évaluation de la fonction des tissus sains; 2) pour la détermination personnalisée du mouvement cardiaque, et 3) comme outil prédictif du contrôle tumoral.

Keyphrases: Tomodensitométrie à double énergie (DECT), Tomodensitométrie à double source (DSCT), Radiothérapie, Toxicités, Médicine personnalisée, Imagerie fonctionnelle, Imagerie cardiaque