L'échographie interventionnelle a connu une évolution rapide ces dernières années, avec des applications étendues dans de nombreux domaines. Par exemple, l'ablation des tumeurs du foie guidée par échographie. Sous guidage échographique, le clinicien insère une électrode aiguille dans la tumeur. La zone d'ablation peut être chauffée par le courant électrique dû à la chaleur de friction des molécules polaires jusqu'à environ 100 °C, pour provoquer une nécrose par coagulation du tissu. Étant une méthode mini-invasive plus sûre que les interventions chirurgicales traditionnelles, l'ablation guidée par échographie a été intégrées dans les directives de traitement du cancer du foie de nombreux pays, offrant ainsi une option alternative aux patients présentant des tumeurs du foie.
L'ablation des tumeurs du foie est encore confrontée à de nombreuses difficultés, notamment la visualisation des lésions complexes avant l'intervention, la dépendance à l'expérience de l'opérateur des stratégies de traitement et le manque d'informations spatiales pour l'évaluation post-intervention, entre autres.
- Comment localiser précisément la tumeur avant l'intervention ?
- Comment standardiser la stratégie d'ablation ?
- Comment obtenir instantanément une évaluation exhaustive de l'efficacité de l'ablation ?
Voici les problèmes que l'équipe du professeur Xie Xiaoyan a tenté de résoudre. Dans l'article ci-dessous, l'équipe du professeur Xie et l'équipe de R&D de Mindray dressent le bilan de leur association : comment se passe la coopération entre le service d'échographie et un partenaire industriel ? Comment s'est déroulé le partenariat ?
Le service d'échographie médicale du premier hôpital affilié de l'université Sun Yat-sen est un centre perfectionné de diagnostic et de traitement par échographie en Chine, ayant des activités de traitement médical, de recherche et de formation. Le professeur Xie Xiaoyan, chef du service et spécialiste de l'échographie abdominale et de l'échographie interventionnelle, se consacre depuis de nombreuses années à la recherche sur l'ablation des tumeurs.
Guangzhou, Chine
2 200 à 3000
Échographie interventionnelle et ablation de tumeur, dépistage prénatal des malformations fœtales, échographie de contraste et diagnostic des maladies hépatobiliaires, pancréatiques et spléniques
Sous la direction du professeur Lyu Mingde, le professeur Xie et son équipe ont commencé à tester le traitement par ablation du cancer du foie dans le sud de la Chine en 1990 et ont obtenu des résultats positifs. Cependant, certains problèmes difficiles n'étaient toujours pas résolus. Comment insérer avec exactitude une seule aiguille au centre de la tumeur pour l'ablation ? En cas d'utilisation de plusieurs aiguilles pour l'ablation, comment insérer les aiguilles ultérieures avec précision sans être gêné par le gaz généré pendant la procédure qui remplit toute la tumeur ? Après l'ablation, comment évaluer l'efficacité avec plus d'exactitude que par la méthode conventionnelle qui consiste à observer la taille de la lésion d'ablation ? L'équipe a continué à étudier. Par chance, elle a fait un parallèle avec le système GPS qui permet d'atteindre sa destination quelle que soit la météo. Si une image 3D de la tumeur pouvait être créée, puis modélisée en une carte avec positionnement GPS, ne serait-il pas possible de procéder à une insertion précise de l'aiguille et d'obtenir une évaluation réelle de l'efficacité de l'ablation en utilisant la carte comme guide ?
Inspirés par cette idée, le professeur Xie et son équipe ont commencé à rechercher comment créer une « carte » de navigation et positionner la tumeur. Ils ont constaté que la fusion multimodale entre l'échographie en temps réel et une carte établie à partir d'une tomodensitométrie (TDM) avait déjà été utilisée pour le guidage de traitement. Mais étant donnée la lourdeur de la procédure de TDM, serait-il possible d'utiliser la fusion d'échographie pour cartographier la lésion ?
Service d'échographie médicale
Premier hôpital affilié de l'université Sun Yat-sen
Centre R&D de Mindray à Beijing
Localisation plus précise des lésions
Grâce à une technique de fusion multimodale, uHit Fusion de Mindray peut fusionner les informations de l'IRM avec l'image échographique, ce qui nous permet de visualiser l'emplacement des nodules anormalement rehaussés sur l'image IRM pondérée en T1. Grâce aux informations complémentaires de positionnement spatial, distinctes de l'IRM, nous sommes en mesure de localiser la lésion avec un niveau élevé de confiance.
Pour l'image de fusion échographie/échographie, nous obtenons des données échographiques en 3D de la lésion avant l'intervention et nous les fusionnons avec l'image 2D en temps réel afin d'utiliser pleinement les informations d'évaluation de la lésion obtenues avant l'intervention et de confirmer l'emplacement et la nature de la lésion par une nouvelle échographie.
Pour les mouvements respiratoires inévitables et les mouvements corporels inattendus pendant le traitement, nous avons introduit des fonctions de compensation respiratoire et de correction de mouvement pour tenir compte des changements de position pendant la fusion et améliorer l'exactitude et la stabilité de l'enregistrement de l'ablation.
Davantage de confiance pour réaliser le traitement
Lors de la planification de l'ablation en 3D, l'ablation peut être simulée afin de mettre au point une stratégie de traitement efficace pour les lésions de grande taille qui doivent être retirées à l'aide de plusieurs aiguilles. L'étendue d'ablation pour les aiguilles individuelles est définie dans un premier temps, puis les aiguilles pour l'ablation sont positionnées dans la simulation. Un plan optimal peut être finalisé en observant l'affichage en temps réel du taux de couverture de la lésion. Ce procédé prend en charge l'affichage multi-angles tridimensionnel, pour une observation intuitive et multidimensionnelle de la couverture d'ablation dans l'ensemble de la tumeur. L'aiguille peut ensuite être guidée dans la tumeur réelle selon le trajet planifié, et la couverture d'ablation est mise à jour en temps réel selon l'insertion réelle de l'aiguille. Grâce à uHit Fusion, l'ensemble du processus d'ablation peut être mieux planifié et standardisé, ce qui réduit ainsi la dépendance vis-à-vis de l'expérience de l'opérateur.
Meilleure exactitude du diagnostic clinique
La réalisation d'une évaluation exhaustive et immédiate après l'ablation est essentielle pour détecter les tumeurs résiduelles et effectuer immédiatement un traitement complémentaire, afin d'améliorer le taux d'ablation complète et d'éviter la survenue d'une progression locale. L'équipe du professeur Xie peut réaliser une échographie 3D du site d'ablation juste après l'intervention, puis la fusionner avec les données de l'échographie 3D pour obtenir une image complète. Elle peut ainsi déterminer si le site d'ablation couvre la marge de sécurité de la lésion dans l'ensemble de l'espace 3D et s'il reste une partie de lésion ou si l'ablation est insuffisante. En outre, la visualisation de la segmentation tomographique et de la reconstruction volumique 3D de l'image de fusion permettent de visualiser plus clairement l'emplacement spatial de la zone nécessitant un traitement complémentaire et sa relation avec les organes vitaux environnants.
La solution d'ablation acquise à force de travail, co-développée par Mindray et le premier hôpital affilié de l'université Sun Yat-sen, n'est que l'une des nombreuses réussites de collaborations industrie-université-recherche entre Mindray et des services hospitaliers. Nous continuerons à collaborer avec des professionnels médicaux pour traduire les technologies de pointe en solutions cliniques efficaces et explorer les nouvelles limites du diagnostic et du traitement par échographie, afin de répondre efficacement aux besoins des patients.
