II. Etude in vivo
2. Rôle de la taille lésionnelle : fantôme SPHERE
Figure 9 : Aperçu des acquisitions du fantôme SPHERE. A gauche, agrandi sur la grande sphère avec positionnement de VOI sphériques de taille décroissante au sein de la sphère. A droite, positionnement des VOI sphériques de diamètre égal à 80% le diamètre réel de la sphère
L’analyse des données en condition de reproductibilité sur 4 jours a montré que l’erreur de mesure d’ADC ainsi que la variabilité de la mesure augmentaient lorsque la taille de la sphère diminuait (Tableau 4).
Diamètre réel de la sphère (mm) 37 28 22 17 13 10
Diamètre du VOI (mm) 30 22 18 14 10 10
ADC moyen mesuré sur 4 jours (.10-3 mm²/s) 2,05 2,07 2,13 2,15 2,31 1,97
Erreur relative (ADC Bias Estimate) comparativement à la plus grande sphère (%)
0
(ref) 0,98 3,9 4,76 12,8 -3,9
Coefficient de Variation (%) 0,4 0,39 1,01 2,1 2,33 2,84
Tableau 4 : Résultats concernant les analyses sur fantôme SPHERE en conditions de reproductibilité.
La cause de cette erreur de mesure liée à la taille de la sphère ne semblait pas d’ordre statistique. En effet, il n’existait pas de variation significative de l’ADC moyen mesuré au sein de VOI de tailles décroissantes positionnés au sein de la plus grande sphère (Figure 9 à gauche, résultats dans le Tableau 5).
Spatial bias : Horizontal Distance à l'isocentre (en cm, éloignement latéral) 0 2 4 6 8 10 12 14 16 18 Coef. de corrélation
ADC spatial bias /
isocentre (%) 0,0 1,6 -6,3 -5,5 -2,3 -3,9 -1,6 3,1 -1,6 0,8 Spatial bias : Vertical Distance à l'isocentre (en cm, éloignement vers le bas) 0 2 4 6 8 Coef. de corrélation
ADC spatial bias /
isocentre (%) 0,0 -0,9 9,3 13,0 24,1
Tableau 3 : Résultats concernant la dépendance spatiale : ADC spatial bias (%) ou erreur de mesure en fonction de l’éloignement par rapport à l’isocentre du volume d’acquisition.
Diamètre réel de la sphère (mm) 37
Diamètre du VOI (mm) 30 22 18 14 10 10
Nombre de Voxels contenus dans le VOI 425 136 92 21 8 8
ADC moyen mesuré (.10-3 mm²/s) 2,05 2,01 2,01 2,04 2,04 2,04
Moyenne (.10-3 mm²/s) 2,03
Coefficient de Variation (%) 0,8
Tableau 5 : Résultats concernant les analyses sur fantôme SPHERE : recherche d'une erreur statistique due à la taille de la ROI
La comparaison d’un VOI positionné dans une petite sphère (de diamètre égal à 80% le diamètre de cette sphère) versus un VOI de taille identique positionné dans la sphère de 37mm (Figure 6b.), montrait que plus la sphère était petite, plus l’erreur de mesure augmentait (en dehors de la plus petite sphère à 10 mm), en faveur d’un effet de volume partiel (Tableau 6).
Diamètre des sphères (mm) 37 vs 28 37 vs 22 37 vs 17 37 vs 13 37 vs 10
Diamètre des VOI (mm) 22 vs 22 18 vs 18 14 vs 14 10 vs 10 10 vs 10 Nombre de Voxels contenus
dans le VOI 136 92 21 8 8
ADC moyen mesuré
(.10-3 mm²/s) 2,01 2,06 2,01 2,11 2,04 2,2 2,04 2,38 2,04 1,92
Erreur relative
|ADC Bias Estimate|(%) 2,5 5,0 7,8 16,7 5,9
Tableau 6 : Résultats concernant les analyses sur fantôme SPHERE : recherche d'une erreur liée au volume partiel
II.
Etude in vivo
Treize volontaires ont été inclus dans l’étude. L’âge des sujets allait de 22 à 50 ans (moyenne 32,4 ans), et le sex ratio (H/F) était de 38,5%. Deux sujets étaient fumeurs actifs ou sevrés récemment (15,4%).
Cinquante-quatre ganglions lymphatiques cervicaux ont été sélectionnés pour l’analyse. Leurs caractéristiques sont résumées dans le Tableau 7. Les différences inter-observateurs en termes de segmentation et d’ADC mesuré sont récapitulées dans le Tableau 8.
Tableau 7 : Descriptif des ganglions cervicaux inclus.
Petit axe ganglionnaire (cm)
Moyenne +/- Ecart-type
Volume ganglionnaire moyen (cm3)
Moyenne +/- Ecart-type ADC (mm²/s) Moyenne +/- Ecart-type Observateur 1 5,4 +/- 1,9 1,18 +/- 0,94 0,84 +/- 0,14 Observateur 2 6,2 +/- 2,5 1,92 +/- 1,23 0,90 +/- 0,12 Différence (Wilcoxon) p=0,003 p<0001 p<0,0001
Tableau 8 : Récapitulatif des différences inter-observateur.
Figure 10 : Aperçu des acquisitions sur ganglions lymphatiques cervicaux d'un volontaire sain. a. Cartographie de Diffusion à b=50. b. Cartographie à b=1000 sur laquelle est tracée le Volume d'Intérêt (VOI) avant d'être exporté aux autres séries. c et d. Cartographie du coefficient apparent de Diffusion. En rouge, volume d’intérêt (VOI tracé par l’opérateur 1 (a. b. et c) et par l’opérateur 2 (d.)
Répartition des ganglions selon les
secteurs cervicaux Secteur I Secteur II Secteur III Secteur IV Secteur V Nombre (pourcentage) 1 (1,9%) 45 (83,3%) 3 (5,6%) 0 5 (9,3%)
Volume moyen (cm3) 0,88 1,72 0,83 0 0,66 ADC Moyen (.10-3 mm²/s)
Moyenne +/- écart-type 0,76 0,87 +/-0,13 0,93 +/-0,18 0 0,86 +/-0,03 Tabagisme actif ou sevré récemment Oui Non
Nombre (%) 2 (15,4%) 11 (84,6%) ADC (.10-3 mm²/s)
Moyenne +/- écart-type 0,84 +/- 0,12 0,88 +/- 0,13
Sexe Homme Femme
Nombre (%) 5 (38,5%) 8 (61.5%) ADC (.10-3 mm²/s)
Moyenne +/- écart-type 0,81 +/- 0,09 0,91 +/- 0,13 Age < 35 ans > 35 ans Nombre (%) 10 (76,9%) 3 (23,1%) ADC (.10-3 mm²/s)
La valeur moyenne de l’ADC mesuré par contourage volumique au niveau des ganglions lymphatiques cervicaux supposés normaux était de 0,87.10-3 mm²/s (0,66 à 1,28.10-3mm²/s,
écart-type 0,12.10-3mm²/s). Il existait une différence significative entre les valeurs d’ADC
moyen mesurées par l’observateur 1 et celles mesurées par l’observateur 2 (respectivement 0,84.10-3 et 0,90.10-3 mm²/s, p<0,0001).
De plus, l’évaluation de la concordance inter-observateur par la méthode de Bland Altman (Figure 13) montrait un une erreur systématique de -5,5% par ganglion -18,8% ; 7,7%]. La différence absolue mesurée était de -0,045.10-3 -0,146 ; 0,056].
Figure 11: Concordance inter-observateurs selon la méthode de Bland Altman. En ordonnées, différence relative inter- observateur exprimée en pourcentage d'ADC pour chaque ganglion. En abscisse, moyenne de la valeur d'ADC des 2 observateurs pour chaque ganglion. La ligne horizontale continue représente la différence moyenne absolue et les pointillés représentent l’intervalle de confiance à 95%
La concordance intra-observateur -9,2% ; 10,4%])
et de 0,5% pour l’obse -8,8% ; 7,7%] (Figure 14).
Figure 12 : Concordances intra-observateurs selon la méthode de Bland Altman, résultats pour l'observateur 1 à gauche et pour l'observateur 2 à droite. En ordonnées, différence relative intra-observateur exprimée en pourcentage d'ADC pour chaque ganglion. En abscisse, moyenne de la valeur d'ADC des 2 mesure de l’observateur pour chaque ganglion. La ligne horizontale continue représente la différence moyenne absolue et les pointillés representent l’intervalle de confiance à 95%
Il existait une différence significative entre le volume des VOI effectués par l’observateur 1 (en moyenne 1,18 +/- 0,94 cm3) et par l’observateur 2 (en moyenne 1,92 +/-1,23 cm3), p<0,0001.
L’analyse de corrélation entre les différences de mesure en termes d’ADC moyen et de volume de segmentation par les deux observateurs a révélé une corrélation positive faible (R²=0,37, Figure 15).
Figure 13 : Recherche d’une corrélation entre les discordances de volume de VOI et de valeur d’ADC. En abscisse, différence relative du volume de chaque VOI (%). En ordonnées, différence relative d’ADC entre les VOI des deux opérateurs. Le trait continu représente la droite calculée par régression linéaire avec R²=0,37.
En utilisant la méthode de Beaumont et al. (30) et en se basant sur les paramètres de reproductibilité intra observateur calculés, on peut estimer que sur un examen de suivi réalisé dans des conditions strictes de reproductibilité sur le même patient et avec le même observateur, la valeur d’ADC mesurée sur l’examen de suivi devrait se trouver en dehors de