L'imagerie thermique est disponible depuis des décennies pour détecter les différences de température sur la peau qui pourraient signaler un cancer du sein sans exposer les patientes aux radiations, bien que la méthode ne soit pas aussi fiable que la mammographie.
Nouvelle recherche réalisée à l'Université du Texas à Dallas et publiée le 22 juin dans Nature Research's Rapports scientifiques franchit une étape cruciale pour rendre l'imagerie thermique infrarouge numérique plus utile pour surveiller le cancer du sein.
Des ingénieurs de la Erik Jonsson School of Engineering and Computer Science, travaillant avec des radiologues de l'UT Southwestern Medical Center, ont recruté 11 patientes qui se sont portées volontaires pour l'étude via UT Southwestern et Parkland Health & Hospital System à Dallas. L'équipe a utilisé une caméra infrarouge haute résolution, des données cliniques de patientes volontaires, une numérisation 3D et une conception assistée par ordinateur pour construire un modèle informatique de preuve de concept des propriétés thermiques du cancer du sein.
Le Dr Fatemeh Hassanipour, auteur correspondant de l'étude et professeur agrégé de génie mécanique à la Jonsson School, a déclaré que leur objectif était d'améliorer l'imagerie thermique numérique en tant qu'outil de surveillance du cancer et de son traitement, plutôt que de remplacer le dépistage du cancer par des mammographies.
« L'imagerie infrarouge pourrait potentiellement fournir des informations utiles dans un cadre de diagnostic aux radiologues », a déclaré Hassanipour. « Nous voulons qu'il soit utilisé comme un deuxième appareil de surveillance des tumeurs. »
La recherche a utilisé l'imagerie thermique, avec la caméra infrarouge prenant des images de la peau, pour identifier les changements de température générés par le cancer du sein car il induit des changements dans le système vasculaire local et le métabolisme cellulaire. La technique ne montre que des schémas de chaleur et de circulation sanguine sur ou près de la surface des seins, laissant cependant des informations inconnues sur l'activité tumorale plus profondément dans le tissu mammaire.
Les chercheurs de l'UT Dallas ont travaillé pour résoudre ce problème en appliquant des outils d'ingénierie aux données d'imagerie pour développer un modèle qui quantifie les caractéristiques thermiques du cancer du sein dans tout le sein d'une patiente. Les résultats ont montré une différence de température détectable dans la génération de chaleur métabolique entre les seins normaux et cancéreux du patient. Ils ont également noté une augmentation des taux de perfusion, qui est le débit sanguin à travers un volume donné, dans le sein affecté.
Les chercheurs ont averti que le modèle ne peut pas être appliqué à tous les types de cancer du sein. De plus, tous les cancers du sein ne génèrent pas suffisamment de chaleur pour être détectés par thermographie. Maintenant que les chercheurs de l'UT Dallas ont démontré leur modèle de calcul, ils prévoient de développer des modèles pour les autres patientes atteintes d'un cancer du sein incluses dans l'étude.
« Notre équipe a beaucoup de bonnes idées pour aller de l'avant », a déclaré Hassanipour. « Nous aimerions ajouter plus d'étudiants diplômés dévoués à ce projet. Le cas que nous avons rapporté dans le manuscrit était une preuve de concept. De nombreuses leçons ont été apprises qui faciliteront la modélisation d'autres cancers. »
Le récent diplômé de l'UT Dallas, Adolfo Lozano PhD'20, qui travaille pour Raytheon Technologies Corp., était l'auteur principal de l'article; outre Hassanipour, Jamasp Azarnoosh PhD'20 était co-auteur. Les chercheurs de l'UT Dallas ont fait équipe avec les professeurs adjoints de radiologie de l'UT Southwestern, le Dr Jody C. Hayes et le Dr Lindsay M. Compton.
Lozano a déclaré qu'il était impatient de rejoindre le projet de recherche sur le cancer du sein d'Hassanipour parce que sa mère avait reçu un diagnostic de cancer du sein en 2009.
« Je me souviens encore d'avoir entendu les nouvelles et à quel point nous étions choqués et attristés en tant que famille », a déclaré Lozano, dont le cancer de la mère est en rémission. «Lorsque j'ai eu l'opportunité de rejoindre le groupe de recherche du Dr Hassanipour et d'établir ce nouveau projet dans le domaine du cancer du sein, j'ai été extrêmement reconnaissant et je l'ai vu comme un cadeau d'en haut.
Le travail d'Hassanipour est soutenu par un prix CARRIÈRE de la National Science Foundation, qu'elle a reçu en 2015 pour étudier la biomécanique de l'allaitement. Elle a dit qu'elle s'était intéressée au projet d'imagerie thermique après avoir découvert que peu de travail avait été fait pour créer un modèle thermique du sein basé sur des données cliniques réelles.
La source:
Université du Texas à Dallas
Référence du journal:
Lozano, A., et coll. (2020) Détermination des caractéristiques thermiques du cancer du sein sur la base de l'imagerie infrarouge haute résolution, des scanners mammaires 3D et de l'imagerie par résonance magnétique. Rapports scientifiques. doi.org/10.1038/s41598-020-66926-6.
