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Paris, 1er juin 2007

Une mini-caméra pour le traitement des cancers du sein

Pouvoir guider les gestes d'un chirurgien à l'aide d'une mini caméra sensible aux tissus tumoraux est désormais possible. Après plusieurs années de travail, des chercheurs de l'IN2P3-CNRS (1) viennent de finaliser la gamma-caméra (2) miniaturisée POCI (3) utilisable en bloc opératoire. Dédié au traitement chirurgical du cancer, ce nouveau dispositif d'imagerie médicale permet de cibler les lésions tumorales préalablement marquées de manière radioactive. Fruit de la première collaboration entre physiciens de l'IN2P3-CNRS, médecins de l'hôpital Tenon à Paris et méthodologistes de l'Assistance publique des hôpitaux de Paris (AP-HP), cette gamma caméra est évaluée en bloc opératoire sur 200 patientes présentant un cancer du sein. Cette étude, qui présente d'ores et déjà des résultats plus qu'encourageants, confirme l'intérêt de l'imagerie per-opératoire (4).

À l'interface entre cancérologie et physique, les avancées technologiques actuelles pour améliorer la prise en charge des cancers reposent essentiellement sur le développement de nouvelles méthodes physiques pour le dépistage, le diagnostic et la thérapie clinique. Parmi celles-ci, les techniques d'imagerie médicale basées sur l'utilisation de traceurs tumoraux radioactifs connaissent un essor important grâce à la mise au point de molécules nouvelles et spécifiques. Au-delà de l'instrumentation, cette recherche pluridisciplinaire s'étend à l'aspect clinique et vise à établir une méthodologie adaptée afin d'évaluer l'intérêt de l'appareil sur patient. C'est dans ce contexte que des chercheurs du laboratoire IMNC ont mis en place un groupe de recherche interdisciplinaire avec des médecins de l'hôpital Tenon (Paris) dont les travaux ont permis l'élaboration d'un Programme hospitalier pour la recherche clinique (PHRC), programme national qui cadre l'évaluation clinique de l'imageur POCI sur 200 patientes.

 

POCI, un nouveau dispositif d'imagerie médicale

Dans le cadre du traitement chirurgical du cancer, des sondes agissant comme des compteurs de radioactivité ont été introduites en bloc opératoire pour assister le chirurgien en temps réel lors de l'ablation des tumeurs préalablement radio-marquées. Cette technique de radio-guidage permet d'accéder à la localisation précise et à l'ablation complète des tissus tumoraux. C'est pour renforcer cette technique que l'équipe "Imagerie et Modélisation en Cancérologie" de l'IMNC a entrepris le développement d'une nouvelle génération de gamma-caméra miniaturisée pour l'assistance au traitement chirugical du cancer appelée POCI. Il s'agit d'une application particulièrement novatrice des développements instrumentaux utilisés en physique fondamentale. Avec 13 cm2 de champs de vue et des dimensions réduites (5), cet imageur a été conçu pour être facilement positionné au contact de la plaie opératoire en vue de localiser les lésions tumorales radio-marquées durant l'intervention chirurgicale (voir figure 1).

 

L'imageur POCI est actuellement évalué via le protocole du "ganglion sentinelle" (6) dans le cadre des cancers du sein. Dans la pratique, ce dernier est détecté grâce à l'injection d'une solution radioactive autour de la tumeur. Une lymphoscintigraphie (7) permet ensuite de dénombrer les ganglions et d'obtenir leur localisation précise. Enfin, la biopsie (8) est traditionnellement réalisée en bloc opératoire à l'aide de la sonde compteur de radioactivité qui permet au chirurgien de vérifier la position du "ganglion sentinelle" avant l'incision, de l'identifier dans la plaie opératoire et enfin, après excision, de confirmer l'absence de toute radioactivité résiduelle.

 

L'évaluation clinique de la caméra POCI associant pour la première fois des chercheurs de l'IN2P3-CNRS et l'AP-HP (9) repose sur une double étude : prouver son équivalence par rapport aux gamma-caméras standards et établir son intérêt en bloc opératoire afin d'identifier les "ganglions sentinelles" non détectés par la sonde. Débutée en janvier 2006 avec l'accord du Comité consultatif de protection des personnes dans la recherche biomédicale (CCPPRB) et celui de l'Agence française de sécurité sanitaire des produits de santé (AFSSAPS), cette étude clinique inclut 200 patientes. Après examen d'une centaine de patientes avec la caméra POCI tant en service de médecine nucléaire qu'en bloc opératoire, les premiers résultats sont extrêmement encourageants (voir figure 2). 

 

Plusieurs groupes de recherche, en particulier en Amérique du Nord, au Japon et en Italie, se sont orientés vers le développement de gamma-caméras portables (10) spécifiquement dédiées à la détection per-opératoire. C'est dans ce contexte de forte concurrence internationale que l'équipe de l'IMNC reste aujourd'hui la seule à avoir évalué, en bloc opératoire et sur un nombre significatif de patients, un système d'imagerie miniaturisé pour l'assistance au traitement chirurgical du cancer.

Photo cancer du sein 1

© IMNC / CNRS 2007 (cette image est disponible auprès de la photothèque du CNRS, phototheque@cnrs-bellevue.fr)

Figure 1 : Utilisation de la caméra POCI


 

Photo cancer du sein 2

© IMNC / CNRS 2007 (cette image est disponible auprès de la photothèque du CNRS, phototheque@cnrs-bellevue.fr)

Figure 2 : Lymphoscintigraphie obtenue avec :
A) une gamma caméra standard qui révèle un "ganglion sentinelle" marqué radioactivement
B) la caméra POCI qui révèle trois "ganglions sentinelles" marqués radioactivement.


 


Notes :

(1) Unité "Imagerie et modélisation en neurobiologie et cancérologie" (IMNC, IN2P3-CNRS / Université Denis Diderot Paris 7 / Université Paris-Sud 11), l'IN2P3 étant l'Institut national de physique nucléaire et de physique des particules du CNRS.
(2) Cette caméra est un dispositif de scintigraphie qui détecte les rayons gamma et permet d'en obtenir la distribution spatiale.
(3) POCI pour Per-Operative Compact Imager désigne la gamma caméra développée par l'équipe "Imagerie et Modélisation en Cancérologie" de l'IMNC.
(4) Une imagerie per-opératoire se déroule pendant l'opération, en bloc opératoire.
(5) L'imageur mesure 9.5 x 9.5 × 9 cm pour un poids de 1,2 kg.
(6) Le ganglion sentinelle est le premier relais ganglionnaire drainant la tumeur (ici le cancer du sein). Par sa position anatomique, il est théoriquement le ganglion le plus susceptible de contenir des métastases en cas d'envahissement tumoral.
(7) La lymphoscintigraphie est l'examen des aires ganglionnaires via une gamma-caméra standard après administration d'un traceur radioactif au patient permettant la détection externe de certaines structures de l'organisme (cette imagerie fonctionnelle in vivo repose sur la détection des émissions de rayonnements gamma).
(8) Une biopsie est un examen médical qui consiste à prélever du tissu pathologique en vue d'une analyse médicale.
(9) L'Assistance publique des hôpitaux de Paris (AP-HP) est promoteur de l'étude. De plus, l'exploitation des résultats cliniques a fait l'objet du premier contrat de collaboration établi entre l'AP-HP et le CNRS-IN2P3.
(10) Ce sont des dispositifs inférieurs à 2 kg ne nécessitant pas la mise en place d'un bras articulé supplémentaire.

Références :

Comment est née la caméra POCI?
C'est en 1996 que l'équipe démarre le projet POCI à l'Institut de physique nucléaire d'Orsay (IN2P3-CNRS, Université Paris-Sud) : il se concrétise deux ans plus tard par le développement et la caractérisation du premier prototype de faisabilité offrant un champ de vue de 25 mm de diamètre. Dès 1999, la caméra POCI est la première gamma-caméra miniaturisée introduite en bloc opératoire et ce, au cours du protocole de détection du "ganglion sentinelle" pour les patients présentant un mélanome ou un cancer du sein. Au rythme des développements de POCI et de ses évaluations cliniques successives, l'équipe est parvenue à élaborer un prototype validé par l'AFSSAPS. Cette réussite scientifique a, par ailleurs, largement contribué à la création du laboratoire interdisciplinaire IMNC dont l'imagerie per-opératoire multi-modalités constitue aujourd'hui un axe de recherche majeur.

Pour en savoir plus :
Depuis, d'autres équipes de recherche se sont intéressées au thème de l'imagerie per-opératoire en particuliers à l'IN2P3 (LPC Clermont-Ferrand, IPHC Strasbourg).
- « L'imagerie nucléaire miniaturisée pour le traitement chirurgical du cancer » (CNRS Info n°400, mars 2002) :
Consulter le site web
- « Electronique d'acquisition d'une gamma-caméra » (2005) : Consulter le site web
- « Cancer du sein : des outils pour localiser les ganglions potentiellement métastasés » (2005) : Consulter le site web

Contacts :

Chercheur
Stéphanie Pitre
T 01 69 15 71 90
pitre@imnc.in2p3.fr

Presse
Priscilla Dacher
T 01 44 96 4606
priscilla.dacher@cnrs-dir.fr

Communication IN2P3-CNRS
Christina Cantrel
T 01 44 96 47 60
ccantrel@admin.in2p3.fr


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