ABLATION THERMIQUE PAR RADIOFREQUENCE

DES TUMEURS PULMONAIRES : EVALUATION DE LA SURVIE POSTTHERAPEUTIQUE

F Cornelis, J Palussière

Institut Bergonié, Bordeaux

Généralités

Les ondes de radiofréquence (RF)

• L’onde de RF:– Onde électromagnétique – Fréquence: 0-300 GHz, longueur d’onde: 30 cm-1 km– Manifestation dans le domaine de l’électricité

• Ablation thermique par RF: utilisation d’ondes de 300 à 500 kHz

• Elévation de la température par effet Joule: agitation/friction ionique lors du passage et de la diffusion de l’énergie de l’onde électromagnétique

Les électrodes et le générateur de RF utilisés dans cette étude

Electrode déployable de type « parapluie »

Type LeVeen CoAccess™ Electrode System (Boston Scientific®)

Avec un introducteur coaxial isolé (+/-biopsie)

Générateur RF 3000® (Boston Scientific®)

Matériel utilisé dans l’ablation par RF des lésions hépatiques, rénales, pulmonaires…

Avec ce type d’électrode, l’énergie est déposée en périphérieAvec ce type d’électrode, l’énergie est déposée en périphérie puis se concentre au niveau de la sphère de chauffage qui, au final, s’homogénéiseL’impédance augmente, la puissance délivrée chute et on obtient alors le Roll-Off™: l’ablation thermique est réaliséeAvec ce type d’électrode, l’énergie est déposée en périphérie puis se concentre au niveau de la sphère de chauffage

Roll-Off™

Enjeux et contraintes de la RF au niveau pulmonaire

• Tissu pulmonaire= tissu+air+vaisseaux:– Tissu= le but de la RF est de:

• détruire les tumeurs (obtenir une nécrose de coagulation)

• obtenir une marge de sécurité (+/-1cm): surdimensionner l’électrode par rapport au nodule

• conserver le reste du parenchyme sain

– Air= isolant électrique (impédance élevée) et thermique (conduction thermique faible): concentre l’énergie ou «effet four»

– Vaisseaux= convection de la chaleur par « heat sink effect »(« effet radiateur »)

Photograph by Moredun Animal Health Ltd/Science Photo Library

Histologie de la nécrose de coagulation au niveau du poumon

Gadaleta C et al. AJR 2004

B• A : Nodule avant traitement• B : Même lésion après ablation par radiofréquence :

– Zone A : zone centrale traversée par l'aiguille-électrode– Zone B : vide partiel (zones noires), probablement dû à la vaporisation et à la nécrose de

coagulation, avec destruction des capillaires et « ghost phenomenon » (phénomène de fantôme : tissu apparemment intact après coagulation thermique soudaine)

– Zone C : secteur de nécrose de coagulation à la limite du nodule contenant des alvéoles collabées, un piégeage d’air et un « ghost phenomenon »

– Zone D : nécrose enzymatique et destruction partielle des capillaires sanguins et lymphatiques, micro thromboses, et activation enzymatique lysosomale

– Zone D1 : périphérie du secteur D mélangée à la couche extérieure, contenant des microhémorragies

– Zone E : couche extérieure, siège d’œdème, de réactions inflammatoires et d’une hyperhémie

BGadaleta C et al. AJR 2004

Effets secondaires immédiats• 1 étude:

De Baère T et al. Radiology 2006– 96 tumeurs traitées:

• Aucun 36%• Pneumothorax 54%

– Surveillance simple 52%– Aspiration 26%– Drainage 22%

• Hémorragie alvéolaire 15%(peut masquer le nodule à traiter)• Complication infectieuse 10%• Douleur 10%

– Hospitalisation : 4 jours (3-15 jours)

• Epanchement pleural à 48h (+ souvent si nodule à contact pleural)• Hémorragie massive

Vaughn C et al. Anesth Analg 2002

• Embolie gazeuse systémique (2 cas rapportés)Ghaye B et al. AJR 2006

PneumothoraxHémorragie alvéolaireEpanchement pleuralEmbolie gazeuse

Effets secondaires à distance

• À 2 Mois:– Aucun 82%– Pleurésie 10%– Pneumothorax 5%

• Mais pas de modification significative de la fonction respiratoire sur 1 an

De Baère T et al. Radiology 2006Lencioni R et al. Lancet Oncol 2008

2 mois

2 mois

Lencioni R et al. Lancet Oncol 2008

Pneumothorax

Epanchement pleural3 ans

Tolérance de la technique

• Pas de dégradation de la qualité de vie à 1 an

Lencioni R et al. Lancet Oncol 2008

Lencioni R et al. Lancet Oncol 2008

2 jours 2 mois

4 Mois 12 Mois 18 Mois

Suivi TDM après RF: 1° exemple

Couronne de verre dépoli:

aspect post thérapeutique

Aspect nodulaire:

échec?

Séquelle fibreuse

Procédure

4 M 6 M 9 M

12 M 18 M

2 J

Persistance d’un aspect nodulaire àplus de 4 mois

Suivi TDM après RF: 2° exemple

Il faut:– Connaître l’évolution post

thérapeutique

– Alternative à la TDM plus sensible (permettant une prise en charge précoce des récidives)?

Image nodulaire à 4 mois de la zone d’ablation post RF: aspect évolutif normal?

Persistance d’un aspect nodulaire àplus de 4 mois+ croissance: échec!

• 4 types d’évolution TDM:– Le nodule (problème: difficulté de faire la

différence entre cicatrisation et reliquat tumoral)

– La fibrose (résorption de la zone coagulée)

– La cavitation– L’atélectasie

0

10

20

30

40

50

60

70

fibrosis nodule cavitation atelectasis

< 2cm

> 2cm

0

10

20

30

40

50

60

70

80

fibrosis nodule cavitation atelectasis

< 2cm

> 2cm

0

10

20

30

40

50

60

70

80

fibrosis nodule cavitation atelectasis

< 2cm

> 2cm

0

10

20

30

40

50

60

70

fibrosis nodule cavitation atelectasis

< 2cm

> 2cm

2 M

4 M

6 M

12 M

12M9M6M4M2M

33151048> 2cm %

6458503416< 2cm %

12M9M6M4M2M

6276767462>2CM %

2530385056<2CM %

Evolution TDM

Palussière J et al. CIRSE 2006/08

Apparaît à distance: séquelle

Tend à disparaître!

6 M 18 MFibrose

Evolution TDM

Nodule

4 M 9 M

Atélectasie

Cavitation

4 M 6 M 9 M

Le suivi (clinique et TDM) des patients est essentiel!Mais il faut attendre 4 mois en TDM…

Si doute sur un échec ou une récidive: FDG-TEP?

5 M3 M

Suivi TEP• La FDG-PET est plus sensible que la TDM pour

diagnostiquer une récidive locale (nodulaire)

1 Mois après RF 3 Mois après RFAvant RF

Akeboshi M et al. JVIR 2004Kang S et al. WJ Surg Onc 2004

Fixation anormale? Normal

• Mais mauvaise résolution spatiale (étude des nodules et/ou reliquats >1cm)

• Non spécifique: reliquat ou cicatrisation inflammatoire en périphérie du nodule traité?

• Nécessité de surveiller parfois pendant 3 mois pour affirmer la présence ou non d’un reliquat tumoral

• Des études sont en cours pour évaluer cette technique par rapport à la TDM…

Gillams A et al. Eur Radiol 2008

NoduleZone ablation

Pronostic et dépistage• Facteurs de bon pronostic:

– Taille du nodule traité <2cm (marge de sécurité>1cm)

– Situation périphérique (nodule cerclé d’air)– Pas de vaisseaux de diamètre >3mm à proximité

(moins de convection)

• Modalités de dépistage:– TDM:

• Etude de la modification de la taille, de la forme et du rehaussement

– FDG-TEPGillams A et al. Eur Radiol 2008De Baère T et al. Radiology 2006

L’ablation thermique par RF au niveau pulmonaire

• Traitement peu invasif• Maintien de la fonction respiratoire• Peu de contre-indications• Mais nécessité de marge saine (1cm

minimum) et d’un suivi strict• Efficacité reconnue pour les tumeurs de

moins de 3 cmDe Baère T et al. Radiology 2006Akeboshi M et al. JVIR 2004Steinke K et al. Br J Radiol 2003Steinke K et al. J Surg Res 2003

Buts de l’étude

• Evaluer l’ablation thermique par RF par rapport au gold standard (chirurgie, radiothérapie) en terme de survie

• Etudier en sous groupe la survie des patients traités par RF

• Discuter les complications retrouvées

Matériels et méthodes

Population

• 145 patients suivis à l’Institut Bergonié, Bordeaux, France

• 92 hommes et 53 femmes• Age moyen de 63 ans, écart-type de 13

ans (18 à 85 ans)• Patients inclus de 2002 à Août 2006

Caractéristiques de la population traitée

• Accord en réunions de concertation pluridisciplinaire de cancérologie• Histoire clinique et/ou une biopsie en faveur de lésions malignes• Non opérables soit par contre indication chirurgicale soit par refus:

– maladie trop évoluée localement – une altération de l’état général– un âge physiologique supérieur à 80 ans – un indice de Karnofsky inférieur à 50%– une insuffisance coronarienne instable– un VEMS < 1 litre ou inférieur à un tiers de la valeur théorique prévisible en

postopératoire • Le nombre des lésions pulmonaires était inférieur à 5 dont pas plus de 2

supérieur à 30 mm• L’espérance de vie était estimée à au moins 6 mois • Pas de contre indications à l’anesthésie générale• Taux de prothrombine (TP) > 70% ; temps de céphaline kaolin (TCK) <

1,5 x témoin et taux de plaquettes > 100 000/mm3• Age supérieur à 18 ans

Nombre et taille des nodules

• 264 nodules pour 145 patients• 75,2% des patients présentaient 1 ou 2

nodules• Plus grand diamètre: de 4 mm à 5 cm• Médiane: 1,2 cm (écart-type de ± 0,964

centimètres)• 23 étaient des masses (plus grand

diamètre >3 cm)• 241 étaient inférieurs ou égaux à 3

centimètres de plus grand diamètre

Histologie des nodules

100,0145Total

100,077,2114Métastase

21,721,431Primitif

Pourcentagecumulé

PourcentageEffectifs

Histologie des métastases

78,6100,0114Total

7,6100,09,611Autre

0,790,40,91TNE

12,489,515,818Sarcome

1,473,71,82Mélanome

3,471,94,45Thyroïde

1,467,51,82Ovaire

4,165,85,36Sein

15,960,520,223Rein

1,440,41,82Pancréas

11,738,614,917Rectum

18,623,723,727Colon

Pourcentage population totale

Pourcentagecumulé

PourcentageEffectifs

Histologie des carcinomes bronchiques non à petites cellules

(CBNPC)

21,4100,031Total

2,8100,012,94Autre

11,087,051,616Adénocarcinome

7,635,535,511Carcinome

épidermoïde

Pourcentagepopulation

totale

PourcentageCumulé

PourcentageEffectifs

24 patients (77,4%) étaient porteurs d’un CBNPC de stade IA (T1N0) ou IB (T2N0) et 7 patients (22,6%) de stade plus élevé

Avant la procédure• Bilan préthérapeutique:

– Imagerie: TDM, IRM, TEP– Biologie: TP-INR, TCK, Plaquettes

• Anesthésie générale (protocole AIVOC)• Biantibiothérapie parentérale• Mise en place des électrodes de dispersion• TDM de repérage• Positionnement du patient et asepsie

Procédure• 167 procédures (1 ou 2 temps)• Mise en place de l’aiguille

coaxiale (+/- biopsie)• Mise en place de l’électrode, type

LeVeen, Boston Scientific®, taille variable

• Raccordement au générateur• Algorithme de chauffage

adapté• Contrôle TDM aiguille en place:

reconstruction MPR/ VRT pour vérifier la bonne localisation de l’électrode

• Contrôle TDM aiguille retirée

L’algorithme de chauffage

• Il varie en fonction:– de la taille du nodule– et donc de la taille de

l’électrode– de la position du nodule à

traiter:• Nodule cerclé d’air?• Nodule à contact pleural?• Nodule à proximité d’une

bronche ou d’un vaisseau?

• Il faut adapter le protocole pour obtenir un dépôt d’énergie optimal

L’algorithme de chauffage

10 W / 1 minuteIncrément

60 W50 W40 W30 WP initialeContact

pleural > 50%

5 – 10 W / 1 à 3 minutesIncrément

40 W30 W20 W10 WP initialeContact

pleural < 50%

5 W / 1 à 3 minutesIncrément

15- 20 W10 – 15 W5 – 10 W5 WP initialeEntourée deparenchyme

43.532

Taille de l’électrode de radiofréquencePuissance

(Watts)Localisationde la tumeur

De Baère T et al. Radiology 2006

L’algorithme de chauffage

• Dans toutes les situations, il est nécessaire:– de délivrer le maximum d’énergie au niveau de la

tumeur pour limiter les risques d’échec– sans majorer les risques de complications

• Le chauffage est réalisé en 2 temps successifs:– 1 temps dure entre 5 et 15 minutes – avec une pause de 1 minute entre les deux– le but étant d’obtenir le Roll-Off™ de façon retardée (au

minimum après 5 minutes)

• Il est essentiel de prendre son temps• Et d’augmenter la puissance très progressivement

Suivi

• Surveillance 48h en hospitalisation• Contrôles TDM et cliniques à J2, M2, M4,

M6, M9 et M12• Puis contrôle clinique tous les 6 mois• En plus du suivi habituel

Résultats

Procédures

• Aucun décès• 125 complications pour 167 procédures:

– Majeures: 7 pneumothorax, 4 hémorragies– Modérées: 51 pneumothorax, 18 hémorragies, 2

brûlures – Minimes: 57 pneumothorax, 5 épanchements

• Aucun séjour en réanimation• Effets secondaires: douleurs, fièvre

Suivi

• Médiane de recul de la série: 23 mois avec un intervalle de confiance à 95% entre 20 et 27 mois

Survie globale

• 52 patients décédés:– 47 des suites du cancer– 4 de causes intercurrentes– 1 de cause iatrogène

• 93 patients vivants:– 46 sans récidives– 14 en évolution pulmonaire– 18 en évolution extra pulmonaire– 15 en évolution pulmonaire et extra pulmonaire

Survie globale

• Médiane de survie: 33 mois, avec un intervalle de confiance à 95% entre 22 et 44 mois

• Taux de survie à 1, 2, 3 et 4 ans de, respectivement, 88,1%, 65,9%, 49,4% et 40,5%

Survie de la population totale (méthode de Kaplan Meyer)

Temps en mois60,00054,00048,00042,00036,00030,00024,00018,00012,0006,0000,000

Pro

bab

ilité

1,0

0,8

0,6

0,4

0,2

0,0

Survie en sous groupeSurvie des patients en fonction de l’origine des nodules

Temps en mois

60,00054,00048,00042,00036,00030,00024,00018,00012,0006,0000,000

1,0

0,8

0,6

0,4

0,2

0,0

autres-censuré

sarcomes-censuré

rein-censuré

colorect-censuré

poumon-censuré

autressarcomes

reincolorect

poumon

Origine

Probabilité

Poumon

Colorectal

Rein

Sarcome

Autre

Origine:

Rechute in situ

• Nodules <2cm: – 6 patients sur 83 (7,2%) ont rechuté– Survie sans rechute in situ: 95,7% à 1 an, 88,3% à 2, 3 et 4 ans

• Nodules >2cm: – 12 patients sur 62 (19,4%) – Survie sans rechute 86,2% à 1 an et de 75,6% à 2, 3 et 4 ans

• Différence significative entre ces deux groupes (p=0,018)

Rechute in situ en fonction de la taille (2 cm)

Temps en mois48,0042,0036,0030,0024,0018,0012,006,000,00

Pro

bab

ilité

1,0

0,8

0,6

0,4

0,2

0,0

1,00-censuré,00-censuré>2cm<=2cm

tailmax_p2

Discussion

Complications• 15% à 76% des procédures: 74,9%

dans étude (aucun séjour en réanimation)

• Pneumothorax:– 30 à 55% cas, rarement important (5%),

[De Baere et al. Radiology 2004]– 68.9% (115) dans étude car:

• Utilisation d’aiguille déployable• Prise de risque, plusieurs localisations

– Traitement: abstention, aspiration à la seringue, drainage (48) par Pleurocath®

– Durée moyenne d’hospitalisation: 4 jours

• Souvent recherché pour les nodules àcontact pleural: facilite la procédure et le chauffage (nodule cerclé d’air)

CBNPC• Stade I ou II, +/-III• Abstention:

– global: 10% à 20% à 1 an, survie 6-8 mois• Chirurgie (25% des cas):

– IA et IB: 67% et 57% à 5 ans– IIA ou IIB: 55% et 39%

• Traitement par radio et/ou chimiothérapie [Mountain et al. Chest1997]:– IA et IB: 61% et 38%– IIA ou IIB: 34% et 24%

• RF:– 82,9%, 68,3%, 56,9% et 56,9% à 1 an, 2 ans, 3 ans et 4 ans,

dont 24 patients (77,4%) de stade IA (T1N0) ou IB (T2N0) et 7 patients (22,6%) de stade plus élevé

– Stade I: 78%, 57%, 36%, 27%, et 27% à 1, 2, 3, 4, et 5 années [Simon et al. Radiology 2007]

CBNPC

• 3 indications:– RF seule: T1 ou T2, N0, contre-indications

chirurgicales, non opérables, curative– RF+Radio/Chimio: stade III…IV?– RF si échec/récidive après Radiothérapie

Tumeur T1 N2 M1 (os): chimiothérapie, radiothérapie médiastinale et RF pulmonaireTumeur T1 N0 M0, contre-indications chirurgicales: RF seule

Métastases des carcinomes colorectaux

• Chirurgie: 54.4%, 41.1% et 18% à 3, 5 et 10 ans, médiane de 26.8 mois ± 20.4 mois

• RF:– 90,8%, 71,8%, 49,7% et 49,7% à 1, 2, 3 et

4 ans, médiane: 28 mois– 96%, 54% et 48% à à 1, 2 et 3 ans [Hiraki et

al. J Vasc Interv Radiol 2007]– 85%, 64% et 46% à 1, 2 et 3 ans, médiane:

33 mois [Yan et al. Ann Surg Onc 2006]– 78% à 1 an [Steinke et al. Ann Surg Onc 2004]– 78%, 78%, 57%, 57%, et 57%, à 1, 2, 3, 4

et 5 ans [Simon et al. Radiology 2007]

• RF= alternative à la chirurgie?– Mais pas d’étude comparative…– Et population différente à l’heure actuelle (biais de sélection)

Métastases des carcinomes rénaux

• Abstention: 0% à 18% et survie moyenne de 10 mois

• Chirurgie: 36 à 54% à 5 ans, survie médiane de 39.2 mois

• Immunothérapie: 16% à 5 ans, médiane 20 mois

• RF: 91,3%, 81,3%, 56,3% et 32,9%à 1, 2, 3 et 4 ans, médiane: 33 mois

• Problème des rechutes/extensions médiastinales:– intérêt de la FDG-TEP: évaluation médiastinale pré/post

thérapeutique– association RF (locale: tumeur) +radiothérapie (régionale:

médiastin)?

Métastases de sarcomes des tissus mous

• Chirurgie: globalement 35% à 5 ans

• Récidives fréquentes: 45% à83%, 24% à 5 ans sans rechute [Casson et al. Cancer 1992]

• RF: 88,5%, 65,6%, 65,6% et 65,6% à 1, 2, 3 et 4 ans

9M 18M

30M 2°RF

1°RF

• Nombreuses rechutes: RF bonne alternative à la chirurgie(conservation de la fonction respiratoire)

• Si évolution de la maladie relativement lente…

Limites de la RF• Taux d’échec de 7% par tumeur et de 12% par

patient à 18 mois [De Baere et al. Radiology 2004]• Etude: 12,4% rechute in situ (18 patients), 6,8% par

nodule traité• Pas de preuve anatomo-pathologique post-

thérapeutique (marge saine?)• Cependant, chirurgie: 8-14% d’échec [Intl Registry

of Lung Metastases. J Th CV Surg 1997] …

• Marge de sécurité trop faible?– Fonction de la taille du nodule et de l’électrode: nécessité

de surdimensionner– Fonction de la localisation (contact pariétal, vaisseaux):

protocole de chauffage adapté+ pneumothorax volontaire?

Limites de l’étude

• Un seul facteur pronostique:– Taille inférieure à 2 cm (p=0.018)– Rôle des RCP= population homogène

• Interaction possible des différents traitements

Conclusion

Conclusion

• RF= traitement de référence (radiothérapie) lors de contre-indications chirurgicales/ non opérables

• RF: moins de complications, moins de morbidités, rapides, coût moindre…

• Limite: traitement exclusivement local, importance du bilan d’extension (TEP), suivistrict à vie (TDM +/-TEP)

• Donc: RF complémentaire de la chirurgie et de la radiothérapie

• Nécessité d’études de phase II et randomisées• Traitement de choix des rechutes (après

chirurgie et/ou radiothérapie)?