Imagerie quantitative fonctionnelle et radiomique des masses orbitaires
Quantitative functional imaging and radiomic of orbital masses
par Augustin LECLER sous la direction de Laure FOURNIER-DUJARDIN
Thèse de doctorat en Imagerie
ED 563 Médicament, Toxicologie, Chimie, Imageries

Soutenue le vendredi 01 juin 2018 à Sorbonne Paris Cité

Sujets
  • Échographie Doppler
  • Imagerie par résonance magnétique
  • Orbite (anatomie)
  • Tumeurs
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Mots clés
Irm, Perfusion, Ivim, Radiomique
Resumé
Les masses orbitaires constituent un groupe hétérogène de lésions, avec des localisations et des étiologies très variées, et constituent un challenge diagnostique en clinique et en imagerie. Leur présentation clinique est évocatrice, mais non spécifique. L'imagerie orbitaire a donc un rôle majeur dans la démarche diagnostique. Elle permet de préciser le siège de la lésion, ses caractéristiques, son retentissement sur les composants orbitaires. Elle fait le bilan de son extension et permet un diagnostic de probabilité mais pas de certitude. Le développement de techniques d'imagerie ainsi que d'analyses bioinformatiques poussées permettant une approche plus fine de la caractérisation tumorale est donc particulièrement prometteur et pourrait permettre d'adapter la prise en charge et notamment d'éviter le recours à des prélèvements invasifs devant des lésions bénignes ou à faible évolutivité. Dans ce travail de thèse, nous nous sommes intéressés aux étapes de validation de différentes techniques d'imagerie utilisées à visée de caractérisation tumorale, telles que l'analyse des vaisseaux tumoraux en échographie-doppler, la diffusion optimisée IVIM , la perfusion quantitative T1 puis à la technique de radiomique utilisée. Nous avons obtenu les images destinées à la recherche à partir d'une cohorte de 200 patients atteints de masses orbitaires avec une preuve histologique obtenue à la Fondation Ophtalmologique Adolphe de Rothschild qui est un centre expert en chirurgie orbito-palpébrale. Ces patients ont été inclus dans trois cohortes prospectives, une échographique et deux IRM. La démarche de validation des biomarqueurs préconisée par l'Alliance QIBA (Quantitative Imaging Biomarkers Alliance), destinée à unir les chercheurs, les professionnels de santé et l'industrie pour améliorer les techniques d'imagerie quantitative et l'utilisation de biomarqueurs en pratique clinique et dans les projets de recherche, est une première étape particulièrement importante avant l'utilisation des techniques et des biomarqueurs en pratique clinique courante et en recherche. Dans le cadre de ce travail de thèse, mes travaux d'imagerie m'ont permis de réaliser une partie des étapes de validation requises, en échographie-Doppler avec l'utilisation de paramètres vasculaires reflétant l'angiogenèse tumorale, en IVIM avec la validation de l'ADC et du D issu de l'IVIM comme biomarqueurs robustes et reproductibles, et en perfusion T1 où j'ai montré l'importance de l'utilisation d'un modèle pharmacocinétique adapté à l'étude de l'orbite et des masses orbitaires. Le développement de nouvelles techniques diagnostiques est un processus long et complexe ; nécessitant la validation technique dans les conditions cliniques permettant d'étudier les artéfacts, les limites et la variabilité lors de l'utilisation chez des patients. Les limites de ces techniques avancées doivent être prises en compte pour toute analyse quantitative de l'image, dont la valeur du paramètre mesuré ne sera plus alors le reflet des seules caractéristiques biologiques et histologiques des tissus mais aussi de contingences techniques. Cela est particulièrement important lors de l'obtention de données quantitatives qui pourront être utilisées comme biomarqueurs en pratique clinique, pour le diagnostic, pronostic ou suivi des patients, ou lors de projets de recherche. Quoi qu'il en soit, ces techniques d'imagerie fonctionnelle semblent prometteuses pour la caractérisation des masses orbitaires et permettront d'élaborer des algorithmes décisionnels afin d'améliorer leur diagnostic, de diminuer le recours à des prélèvements invasifs, d'avoir un suivi précis et régulier et d'adapter les traitements. De même, l'aide de techniques biostatistiques avancées telles que la radiomique promettent également une révolution en terme d'aide au diagnostic et de pronostic en identifiant des biomarqueurs inaccessibles à l'oeil humain et en améliorant et en complétant nos capacités cliniques.