Le dépistage précoce du cancer peut faire toute la différence pour un traitement efficace. Une pratique courante de dépistage mesure la croissance tumorale par tomodensitométrie (TDM) à rayons X, qui prend une série d'images en coupe du corps.

Avant leur utilisation dans les cliniques, les chercheurs testent plusieurs techniques d'imagerie CT avec des objets standards appelés "fantômes, " conçu pour imiter de vraies tumeurs. Les fantômes permettent aux chercheurs de simuler un dépistage typique du cancer en laboratoire, et prédire avec quelle précision les tumeurs réelles seront mesurées par une technique particulière.

Cependant, les formes complexes et les limites floues des tumeurs réelles ont été difficiles à capturer dans un fantôme tumoral, généralement en plastique imprimé en 3D. À la recherche d'un meilleur fantôme pour des mesures tumorales améliorées, des scientifiques du National Institute of Standards and Technology (NIST) ont trouvé une solution efficace mais non conventionnelle :injecter de l'eau dans des couches jetables.

"Cela peut sembler étrange, mais il s'avère que l'eau dans une couche jetable ressemble beaucoup à la structure d'une tumeur dans les tissus, " a expliqué le physicien du NIST Zachary Levine, l'auteur principal d'un nouveau rapport publié dans le NIST Journal of Research. "De plus, nous pouvons faire croître ces tumeurs comme de vraies, en ajoutant simplement plus d'eau."

Ces ingrédients ordinaires pourraient aider à résoudre une question de dix ans sur la meilleure façon d'interpréter les images CT :lors du suivi de la croissance tumorale, est-il préférable de mesurer la longueur ou le volume ?

L'approche de la longueur fait partie d'une norme largement utilisée appelée RECIST (Response Evaluation Criteria in Solid Tumors), initialement proposé en 2000. En utilisant RECIST, la taille d'une tumeur est déterminée par sa plus grande longueur mesurée dans n'importe quelle coupe CT. Un changement de taille est simplement un changement de cette longueur. Cette méthode est issue des premières tomodensitométries aux rayons X, lorsque des images bidimensionnelles ont été rendues sur film et diverses caractéristiques mesurées à la main.

Mesure volumétrique, d'autre part, combine toutes les tranches bidimensionnelles pour former un volume tridimensionnel. Les structures cachées peuvent être révélées en recherchant les limites à l'intérieur de ce volume. Cette approche est relativement nouvelle, et les chercheurs sont encore en train de déterminer à quel point il est précis pour mesurer la masse tumorale par rapport à d'autres techniques.

Pour comparer les deux méthodes, l'équipe du NIST a chargé plusieurs couches avec un petit volume initial d'eau et a imagé chaque couche avec un scanner à rayons X. Ils ont ensuite injecté plus d'eau à plusieurs reprises et scanné à nouveau chaque couche, les peser avant et après pour déterminer précisément la quantité d'eau ajoutée. Ensuite, ils ont estimé la masse d'eau à chaque étape en utilisant à la fois des mesures volumétriques et RECIST.

Avec les fantômes de couches améliorés, l'approche volumétrique est arrivée en tête, surpassant RECIST d'au moins un facteur cinq dans l'estimation de la masse de chaque fantôme. Ces résultats expérimentaux suggèrent que pour les tumeurs réelles, mesurer le volume pourrait être un prédicteur de masse plus fiable que la longueur RECIST.

« L'espoir est que dans le prochain examen de RECIST, cet ensemble de travaux aidera à montrer que les mesures volumétriques sont nettement meilleures, " a déclaré Levine. L'adoption de méthodes plus précises pourrait permettre aux médecins de dépister les tumeurs encore plus tôt, et déterminer rapidement si un traitement particulier fonctionne.

Cette histoire est republiée avec l'aimable autorisation du NIST. Lisez l'histoire originale ici.