Identification de lésions tumorales présentant des caractéristiques radiomiques similaires : introduction du concept des jumeaux numériques

Objectif La caracterisation de l’heterogeneite tumorale a partir de l’analyse de texture des images TEP a montre des resultats encourageants pour predire la reponse aux traitements ou la survie des patients. Dans ce contexte, notre objectif est de selectionner un petit ensemble de biomarqueurs specifiques d’un type tumoral, puis de construire un modele afin d’identifier des « jumeaux numeriques », qui presenteraient des caracteristiques radiomiques similaires et correspondraient au meme type de lesion (e.g memes caracteristiques histologiques). Dans cette etude, nous presentons une premiere demonstration de ce concept. Materiel et methodes Dix-sept patients ayant un cancer pulmonaire non a petites cellules ont beneficie d’un examen TEP 115 ± 15 min apres l’injection de 18F-FDG, sur la machine TEP/IRM Sigma (GEMS). La lesion primitive a ete segmentee avec un seuil egal a 40 % du SUVmax. Pour chaque volume d’interet issu des images TEP, nous avons calcule le SUVmax, le SUVmean, le volume metabolique, le TLG et 6 index de texture (logiciel LIFEx, discretisation absolue avec 128 niveaux entre 0 et 40 SUV) : Homogeneity, Entropy, SRE, LRE, LGZE et HGZE. Pour chaque lesion, un vecteur de biomarqueurs (V) a ete construit. Le vecteur le plus representatif des adenocarcinomes (V_ADK) et celui le plus representatif des epidermoides (V_EPI) ont ete identifies. Afin de determiner de quel modele chaque lesion se rapprochait le plus, nous avons calcule, pour chaque lesion, un index de similarite entre V et les modeles V_ADK et V_EPI. Resultats Parmi les lesions etudiees, 12 etaient des adenocarcinomes et 5 des epidermoides. Onze lesions ont ete identifiees comme des jumeaux numeriques du modele V_ADK, dont 9 etaient effectivement des adenocarcinomes. Quatre lesions ont ete assimilees a des jumeaux numeriques du modele V_EPI, dont deux ont ete validees histologiquement comme epidermoides. Au total, 73 % des lesions ont ete correctement classees. Conclusion Ce travail introduit le concept de jumeaux numeriques a partir de la comparaison d’un petit nombre de biomarqueurs. Nous avons demontre que des lesions avec des profils radiomiques similaires presentaient egalement des similitudes pathologiques. Le concept est actuellement valide sur une plus grande cohorte. Dans le futur, l’identification de jumeaux numeriques pourrait permettre d’aider a la prise en charge du patient en se basant sur l’evolution de la maladie observee chez d’autres malades.