Méthode inverse thermique appliquée à la cartographie spatiale et analyse de la thermométrie IRM en temps réel pour l'ablation efficace des tumeurs du foie – SMART-HEAT

Dans le domaine complexe de l’oncologie, le traitement de la maladie hépatique oligométastatique et du carcinome hépatocellulaire (CHC) présente un défi, exigeant une exploration nuancée de stratégies de traitement. Les approches d'ablation locale, en particulier les techniques thermiques, jouent un rôle crucial en tant que stratégies interventionnelles mini-invasives. Les recommandations médicales placent l'ablation thermique comme un traitement de première intention des tumeurs, en fonction du nombre et de la taille des lésions. L’IRM interventionnelle fournit un cadre complet pour réaliser sous guidage le traitement des tumeurs hépatiques par ablation par micro-ondes (MWA) et – unique à cette modalité – peut surveiller et visualiser de manière non invasive l’apport d’énergie à l’aide de techniques quantitatives de cartographie de température basées sur l’IRM en temps réel.
Le projet proposé SMART-HEAT vise à apporter des innovations majeures dans la pratique clinique du MWA dans le foie en combinant une cartographie expérimentale de la température basée sur l'IRM et une approche de modélisation inverse pour visualiser la réponse thermique. Les deux principaux objectifs sont : (1) Améliorer la planification (pré-interventionnelle) de la thérapie d'ablation thermique et l'optimisation et la personnalisation des paramètres de l'appareil en fournissant une modélisation personnalisée du champ de température avant l'ablation. (2) Améliorer la sécurité de la surveillance en ligne (pendant l'ablation) et la prédiction de la taille de la lésion grâce à une visualisation sous-voxel en temps réel améliorée de la réponse au traitement. À ces fins, un cadre méthodologique complet basé sur une acquisition de données optimisée, une réduction de modèle (numérique) et une estimation de source en temps réel sera développé. Cette innovation a le potentiel d'être transformatrice, en combinant le système MWA avec une méthodologie capable d'identifier la distribution spatiale et temporelle des sources de chaleur dans les tissus à des réglages MWA de puissance modérée (< 100°C) ou élevée (>100°C).
Les méthodes seront validées d'abord in vitro sur des fantômes de test réalistes, puis in vivo chez de grands animaux lors de l'ablation MWA. La précision et l'exactitude de la température seront évaluées, et la dose thermique accumulée comme prédicteur des ablations sera évaluée. Enfin, la méthode sera transférée aux patients pour une évaluation rétrospective et prospective de la nouvelle approche de thermométrie à modélisation inverse dans des contextes cliniques réels. Ainsi, un outil sera développé répondant aux critères de sécurité des patients tout en satisfaisant aux exigences technologiques, ergonomiques et réglementaires.
SMART-HEAT est un projet multidisciplinaire impliquant des équipes de Munich et de Bordeaux possédant des expertises complémentaires en radiologie interventionnelle, thermométrie IRM et modélisation thermique inverse. SMART-HEAT vise à fournir un outil thérapeutique objectif basé sur une imagerie thermique quantitative, rapide et résolue spatialement. En améliorant la couverture des lésions dans la zone d'ablation et en atténuant le risque de complications induites par la chaleur, SMART-HEAT devrait améliorer le contrôle local des tumeurs ainsi que la sécurité des procédures et pourrait étendre les limites de l'ablation thermique des tumeurs hépatiques.