Différenciation par échographie endoscopique des tumeurs neuroendocrines pancréatiques et de l’adénocarcinome du canal pancréatique

Résumé

Cette étude décrit une méthode utilisant l’analyse d’images numériques pour différencier les néoplasmes neuroendocriniens pancréatiques (PNEN) et l’adénocarcinome canalaire pancréatique (PDAC).

Résumé

L’échographie endoscopique (EUS) est l’une des modalités d’imagerie les plus critiques pour l’évaluation des masses pancréatiques, fournissant une visualisation à haute résolution du pancréas. Cette étude visait à évaluer la faisabilité de l’analyse d’images numériques (DIA) pour différencier les néoplasmes neuroendocriniens pancréatiques (PNEN) de l’adénocarcinome canalaire pancréatique (PDAC) dans les tumeurs pancréatiques solides observées via EUS. Une analyse rétrospective a été menée sur toutes les tumeurs pancréatiques solides examinées par les procédures EUS de 2018 à 2023, y compris les cas avec des diagnostics pathologiques confirmés de PDAC et de PNEN. Adobe Photoshop a été utilisé pour effectuer DIA. Le rapport de gris, défini comme le rapport en niveaux de gris de la lésion par rapport à un arrière-plan sélectionné, a été calculé pour assurer la cohérence. La circularité a été déterminée par le rapport entre la surface et le périmètre. De plus, des écarts-types en niveaux de gris ont été extraits pour une analyse plus approfondie. Trois paramètres quantitatifs des images EUS ont démontré le potentiel de distinction entre PNEN et PDAC : la circularité, le rapport de gris et l’écart-type en niveaux de gris. Plus précisément, une circularité supérieure à 0,68, un rapport de gris supérieur à 0,40 et un écart-type en échelle de gris inférieur à 12,44 étaient indicatifs d’un PNEN potentiel.

Introduction

Le cancer du pancréas se compose de lésions solides et kystiques et se classe parmi les dix principales causes de décès liés au cancer dans le monde¹. Le type histologique le plus répandu de tumeur pancréatique solide est l’adénocarcinome canalaire pancréatique (PDAC), qui représente 95 % des tumeurs pancréatiques malignes. Au moment du diagnostic, environ 80 % des cas de PDAC présentent une maladie localement avancée ou des métastases, avec une durée de survie médiane inférieure à un an². Les traitements adjuvants chirurgicaux et postopératoires ne sont réalisables que pour les 20 % restants des patients et peuvent prolonger le taux de survie à 5 ans à environ 10 % à 22 %.

Les néoplasmes neuroendocriniens pancréatiques (PNEN) représentent la deuxième tumeur pancréatique solide la plus fréquente et ont un meilleur pronostic que le PDAC³. Les PNEN sont classés comme fonctionnels ou non fonctionnels en fonction de la sécrétion d’hormones endocriniennes pancréatiques et des symptômes cliniques associés. Les stratégies de traitement du PNEN diffèrent considérablement de celles du PDAC. Pour le PNEN à un stade précoce, la chirurgie est la principale recommandation et reste le seul traitement « curatif » disponible. De plus, la chimiothérapie pour le PNEN est plus spécifique et sélective que le PDAC, utilisant des agents tels que les analogues de la somatostatine et les inhibiteurs du récepteur tyrosine kinase. Selon la classification de l’OMS, les PNEN sont divisés en trois grades histologiques basés sur le nombre de mitotiques et l’indice Ki-67, qui servent tous deux d’indicateurs pronostiques fiables⁴.

Étant donné les différences d’épidémiologie, de pronostic et de traitement entre le PDAC et le PNEN, un diagnostic précis est crucial pour un traitement efficace. Dans l’algorithme de prise en charge des tumeurs pancréatiques, l’échographie endoscopique (EUS) et l’aspiration à l’aiguille fine guidée par EUS (EUS-FNA) sont devenues des modalités essentielles pour le diagnostic, la stadification et le traitement. Les lésions avec des bords irréguliers et la dilatation du canal pancréatique sur l’EUS sont souvent indicatives d’un PDAC plutôt que d’un PNEN ^5,6,7. Cependant, l’interprétation des images échographiques, un élément clé de l’EUS, peut être subjective et variable, en fonction de l’expérience de l’opérateur.

Récemment, l’analyse d’imagerie numérique (DIA) a été de plus en plus utilisée dans les diagnostics médicaux, y compris les applications en tomodensitométrie (TDM) et en échographie⁸. Les caractéristiques des masses sont capturées par les sondes et converties en informations sur les pixels, qui forment l’imagerie en niveaux de gris disponible pour une analyse informatique plus approfondie. Kumon et coll. ont été les pionniers de l’application de la DIA pour différencier le pancréas et les ganglions lymphatiques normaux et malades⁹. Par la suite, d’autres chercheurs ont exploré l’utilisation de la DIA pour le diagnostic différentiel du cancer du pancréas à partir des tissus normaux, en utilisant un modèle prédictif basé sur un réseau neuronal et la théorie des vecteurs de support⁹.

S’appuyant sur ces avancées, l’étude actuelle visait à évaluer si la DIA pouvait distinguer efficacement les néoplasmes neuroendocriniens pancréatiques (PNEN) de l’adénocarcinome canalaire pancréatique (PDAC) dans les tumeurs pancréatiques solides à l’aide de l’échographie endoscopique (EUS).

Protocole

Le comité d’examen institutionnel de l’hôpital Ruijin a approuvé l’étude [Clinical Ethics Review No. 75 (2012)], et le protocole a adhéré aux directives institutionnelles pour les soins humains. Toutes les lésions pancréatiques examinées par échographie endoscopique (EUS) à l’hôpital Ruijin de 2018 à 2023 ont été analysées rétrospectivement. Les données ont été extraites de la base de données médicale électronique.

Les critères d’inclusion étaient les suivants : (1) l’imagerie EUS a montré une lésion distincte ; (2) Un diagnostic histologique d’adénocarcinome canalaire pancréatique (PDAC) ou de néoplasme neuroendocrinien pancréatique (PNEN) a été obtenu. Les critères d’exclusion étaient les suivants : (1) données incomplètes ou partiellement manquantes ; (2) Tumeurs entourant la veine porte, la veine splénique, les structures artérioveineuses mésentériques, l’ampoule et les tissus cavitaires qui pourraient affecter l’analyse d’images ; (3) Imagerie échographique affectée par l’implantation d’un stent dans les canaux biliaires ou pancréatiques ; (4) Les images numériques de l’échographie endoscopique non disponibles à l’hôpital ; (5) Résultats d’examen pathologique postopératoire peu clairs ou ne correspondant pas au PNEN ou au PDAC ; (6) Images EUS montrant des espaces pancréatiques non solides, tels que des lésions kystiques ou kystiques combinées. Toutes les procédures EUS ont été effectuées par deux endosonographes expérimentés à l’aide d’un écho-endoscope à balayage linéaire fonctionnant à des fréquences de 5 MHz ou 7,5 MHz. Les caractéristiques EUS des zones cibles ont été documentées, et au moins cinq images correspondantes ont été capturées lors d’un examen complet de l’ensemble du pancréas et des organes adjacents. Le consentement éclairé a été obtenu de tous les patients qui ont reçu une sédation consciente par diazépam intramusculaire. Les réactifs et l’équipement utilisés dans l’étude sont énumérés dans la table des matériaux.

1. Préparation préopératoire

1. Assurez-vous que le patient jeûne pendant au moins 12 heures avant l’intervention.
2. Administrer une anesthésie générale par voie intraveineuse avant de commencer l’intervention (en suivant les protocoles approuvés par l’établissement).

2. Exploration gastroscopique

1. Insérez l’endoscope dans la bouche du patient et gonflez la cavité gastrique avec du gaz.
2. Faites avancer progressivement l’endoscope le long de l’œsophage jusqu’à ce qu’il atteigne l’entrée de la papille duodénale.
3. Insérez la sonde à ultrasons dans l’endoscope et positionnez-la près de l’organe cible pour l’imagerie.
   REMARQUE : Assurez-vous que deux gastro-entérologues expérimentés avec plus de 5 ans d’expérience effectuent l’échographie endoscopique.

3. Scintigraphie duodénale du pancréas

1. Insérez la sonde à ultrasons endoscopique au niveau de la papille duodénale et ajustez le bouton de flexion pour redresser la sonde.
2. Retirez l’air et le mucus du duodénum. Remplissez la poche d’eau avec 5 à 15 ml d’eau pour assurer un contact étroit entre la paroi de la poche d’eau et le duodénum.
3. Ajustez les boutons de commande gauche-droite et haut-bas de l’endoscope. Manœuvrez soigneusement l’endoscope à ultrasons vers l’extérieur pour maintenir une imagerie optimale.
   REMARQUE : Si une interférence gazeuse est observée dans la cavité intestinale après l’affichage de l’image échographique, injectez de l’eau désaérée à travers le canal de la pince à biopsie et ajustez la position de la sonde pour éliminer l’interférence gazeuse.

4. Scintigraphie gastro-intestinale du pancréas

1. Aspirez l’eau désaérée de la poche à eau et rétractez l’endoscope vers l’antre de l’estomac après avoir terminé le balayage duodénal.
2. Injectez de l’eau désaérée dans la poche à eau et rétractez l’échographie endoscopique tout en affichant l’image de l’échographie.
3. Visualisez le corps et la queue du pancréas en atteignant le corps et le fond de l’estomac.
4. Injectez de 200 à 300 ml d’eau désaérée dans l’estomac pour améliorer la visibilité du pancréas, du corps et de la queue.

5. Récupération postopératoire

1. Collectez des données d’image satisfaisantes au cours de la procédure et enregistrez les images sur le serveur pour référence future.
2. Retirez la sonde à ultrasons et l’endoscope du corps du patient.

6. Analyse d’images

1. Stockez les images numériques sous forme d’images 8 bits avec une résolution de 768 × 576 pixels dans les systèmes d’archivage et de communication d’images (PACS).
2. Effectuer une analyse d’imagerie à l’aide d’un logiciel de retouche d’image.
3. Décrivez manuellement la zone tumorale distincte pour la sélection de la région d’intérêt (ROI ).
4. Utilisez l’outil Baguette magique pour sélectionner automatiquement le retour sur investissement.
5. Utilisez l’histogramme et les outils d’analyse pour analyser et enregistrer les paramètres d’imagerie, notamment la surface, le périmètre, la largeur, la hauteur, les diamètres majeurs et mineurs, la circularité (reflétant la taille et la forme de la tumeur), la valeur moyenne des niveaux de gris et le rapport des niveaux de gris (indiquant l’intensité des échos) et l’écart-type des niveaux de gris (évaluation de l’uniformité de l’écho).
6. Délimitez trois zones d’intérêt en forme d’anneau, chacune avec un nombre de pixels identique et une apparence EUS normale, pour calculer la densité de fond moyenne dans des conditions de fonctionnement standard.
7. Calculez le rapport des niveaux de gris en divisant l’échelle de gris de la tumeur par celle de l’arrière-plan. Définissez la circularité comme le rapport entre l’aire et le périmètre à l’aide de la formule suivante¹⁰ :
   Circularité = 4π × Surface / (Périmètre²)
   REMARQUE : L’échelle de gris de l’image EUS peut varier en fonction des paramètres de contraste et de gain pendant l’examen. La figure 1 illustre ces étapes.

7. Analyse des données

1. Présenter des données quantitatives (surface, périmètre, circularité, rapport de gris, diamètre majeur, écart-type en échelle de gris et âge) sous forme d’écart type moyen ± (m ± écart-type). Comparez-les à l’aide du test t de l’échantillon indépendant ou du test U de Mann-Whitney.
2. Exprimer les données qualitatives (stade et sexe) sous forme de fréquences. Comparez-les à l’aide du test exact de Fisher ou du test du chi carré de Pearson. Considérez une valeur p inférieure à 0,05 comme statistiquement significative.
3. Générez des courbes ROC (Receiver Operating Characteristic) pour le grand diamètre, la circularité, le rapport de gris et l’écart-type en niveaux de gris. Calculez les valeurs limites pour chaque paramètre.
4. Évaluez la valeur diagnostique en calculant la sensibilité, la spécificité, la valeur prédictive positive (PPV), la valeur prédictive négative (NPV) et la précision. Si un paramètre est négatif, classez le résultat combiné comme négatif.

Résultats

Caractéristiques des patients
Au total, 119 patients ont subi une ponction EUS et un diagnostic histologique, dont 63 patients avec PDAC et 54 patients avec PNEN. L’âge moyen des participants était de 55,4 ans ± 14,10 ans, dont 47,86 % étaient des hommes. Sur la base des caractéristiques de l’EUS, 59 cas ont été localisés dans la tête pancréatique, 58 dans le corps ou la queue, et trois cas ont impliqué l’ensemble du pancréas. Selon le système de stadification de l’OMS, plus de la moitié des cas de PN...

Discussion

L’EUS est l’une des modalités d’imagerie les plus importantes pour l’évaluation des masses pancréatiques, car elle fournit une visualisation à haute résolution du pancréas et permet l’acquisition d’échantillons cytologiques adéquats par aspiration à l’aiguille fine (BAF). Au cours des dernières décennies, la plupart des études se sont concentrées sur l’amélioration des performances de l’ABF, tandis que les études sur les caractéristiques échoïques de l’imagerie EUS sont restées limitées....

Matériaux

Liste des matériaux utilisés dans cet article

Nom	Entreprise	Numéro de catalogue	Commentaires
Aspiration à l’aiguille fine par ultrasons endoscopiques flexibles 22G (EUS FNA) Aiguille	Boston Scientific International Medical Trading (Shanghai) Co., Ltd.	M00550010 (Simple), M00550011 (Boîte de 5)
IBM SPSS Statistics version 22.0	IBM Corp, Armonk, NY	CRNP3ML, CIP2XML, CRNM6ML (diverses éditions)
Écho-endoscope à balayage linéaire, EG-530UT	Fujifilm (China) Investment Co., Ltd	EG-530UT ; Code de l’emballage du ballon : B20UT
Solution saline physiologique (0,9 % NaCl)	Chenxin Pharmaceutical Co., Ltd	Non répertorié (approvisionnement pharmaceutique standard)
Simethicone	Berlin-Chemie AG, Allemagne	Espumisan 100 mg/mL (pas de numéro de catalogue public)
Hyaluronate de sodium	Shanghai Haohai Biotechnology Co., Ltd	Matrifill (pas de numéro de catalogue public)