Apports de l’imagerie FLAIR et des paramètres DTI dans la neuro-

Figure I.36: Première ligne, GBM du lobe pariéto-occipitale gauche. a) L’imagerie FLAIR pour délinéer les limites de la tumeur. b) Cartographie de la diffusivité moyenne MD. c) Cartographie de

l’anisotropie FA. Cette étude montre que le changement de la MD de la tumeur après traitement par le Bevacizumab est associée à une diminution de la survie (Paldino and others 2012). Deuxième

ligne: GBM du lobe temporale gauche. d) Imagerie T1W-Gd-DOTA. e) Imagerie FLAIR. f) Imagerie CT-SCAN ayant une distribution de dose par radiothérapie couvrant les limites de la tumeur délinéées

grâce à l’imagerie FLAIR (Nieder 2015).

I.3.2.3.Apports de l’imagerie FLAIR et des paramètres DTI dans la neuro-oncologie clinique

Provenzale et al ont mis en évidence une différence de valeurs de FA et de MD entre les régions tumorales, péritumorales et controlatéral chez des patients souffrant de tumeurs gliales confirmées par histologie (Provenzale and others 2004). La MD est plus élevée dans les régions péritumorales et maximales dans la tumeur par rapport à la région controlatérale. La

81 FA est plus faible dans les régions péritumorales et minimales dans la tumeur par rapport à la région controlatérale. Sinha et al ont montré aussi que ces valeurs se distinguent entre les trois régions ce qui permettrait de déterminer la limite de l’invasion du glioblastome d’une manière non invasive mais ceci doit être valider par des études complémentaires (Sinha and others 2002).

Les valeurs de la FA du glioblastome sont inférieures à celles trouvé dans la matière blanche (Beppu and others 2003; Sinha and others 2002). La baisse de la FA est expliquée par la destruction et/ou un changement de direction des fibres de la matière blanche par les cellules tumorales induisant une diminution de la diffusion de l’eau tout au long des fibres (Beppu and others 2003). Stadlbauer et al ont mis en évidence une corrélation négative (r= -0,67) entre la densité cellulaire et les valeurs du FA trouvé au centre des tumeurs gliales (Stadlbauer and others 2006). Contrairement à Stadlbauer et al, Beppu et al ont montré une corrélation positive (r=0,73, P< 0,05) entre la densité des cellules tumorales quantifiée par une biopsie et les valeurs de la FA dans la région tumorale (Beppu and others 2005). Ceci peut être justifié par l’augmentation de la densité cellulaire et/ou vasculaire selon une direction particulière notamment autour la circonférence tumorale qui peuvent induire une augmentation de la diffusivité de l’eau (Beppu and others 2003).

Au vu de ces résultats, l’imagerie DTI a été utilisée pour étudier l’effet du traitement anti-angiogénique sur l’environnement tumoral et péritumoral. Jain et al (Jain and others 2010) ont trouvé par étude rétrospective que les valeurs de l’ADC de la région hyper intense sur les images FLAIR diminuent significativement après le Bevacizumab dans le groupe des patients avec progression tumorale selon les critères de Macdonald (Macdonald and others 1990). Cette diminution est expliquée par l’augmentation de la densité cellulaire tumorale après traitement. Les valeurs de l’ADC n’ont pas évolué significativement après le traitement dans le groupe des patients sans progression tumoral à 1 an après traitement.

Gerstner et al ont trouvé que le volume d’infiltration tumorale, délimitée sur l’imagerie hyperintense FLAIR et ayant des faible valeurs d’ADC (valeur seuil défini au préalable), augmente après traitement anti-angiogénique (Gerstner and others 2010). Ceci suggère que les valeurs d’ADC faibles peuvent être utiles pour déterminer la réponse à la thérapie

anti-82 angiogénique et à étudier l’infiltration tumorale et que ceci doit être validé dans les futures études. Dans cette étude, les valeurs de FA n’ont pas évolué significativement.

Malgré ces résultats encourageants, l’interprétation des valeurs de diffusion n’est pas évidente : la modification de la diffusivité de l’eau n’est pas spécifique à la densité cellulaire ou à l’infiltration tumorale car elle peut résulter de plusieurs changements de la microstructure tissulaire causés par la présence des cellules tumorale et/ou par la thérapie anti-angiogénqiue. La figure I.37 montre un exemple schématisé de la relation entre les différents états biologiques d’une cellule tumorale et la diffusivité moyenne MD.

Figure I.37: Différents états des cellules tumorales présentés en fonction de la MD. La diffusivité de l’eau augmente dans le cas d’un œdème, d’une nécrose ou d’une apoptose cellulaire, tandis qu’une forte densité cellulaire, un gonflement des cellules ou un drainage de l’eau aboutit à une

diminution de la MD. La diffusivité moyenne n’est pas un biomarqueur spécifique caractérisant l’état de la tumeur (d’après (Koh and Collins 2007; Moffat and others 2005)).

En plus de cette faible spécificité, l’interprétation des résultats des études n’est pas évidente 1) d’une part, à cause des différents techniques d’imagerie (T1W, T2W, FLAIR …) utilisées pour la détermination de la région tumorale et péritumorale, 2) et d’autre part, à cause des différentes critères avec lesquels est définie la région péritumorale dans les études et 3) mais

83 également, parce que les résultats dépendent de la localisation de la tumeur dans la substance grise (milieu isotrope) et/ou dans la substance blanche (milieu anisotrope).

En tenant compte de ces limites de sensibilité et de spécificité, la technique DTI pourrait être une technique prometteuse pour la détection de la migration des cellules tumorales suite aux traitements anti-angiogéniques. Une corrélation entre les paramètres DTI et la présence des cellules tumorales a été tentée dans très peu d’études précliniques (Gimenez and others 2016; Valable and others 2008) et d’études cliniques ((Beppu and others 2005; Lemée and others 2015). A ce jour, cette corrélation n’a pas encore été établie sous traitement anti-angiogénique et notamment pas dans la région péritumorale.

I.3.3. Etude préclinique de la microvascularisation et de la microachitecture