Détection de l'infiltration des tumeurs cérébrales humaines par microscopie Raman stimulée quantitative

Différencier les tumeurs du cerveau normal est un obstacle majeur à l'obtention d'un résultat optimal dans la chirurgie des tumeurs cérébrales. De nouvelles techniques d'imagerie pour visualiser les marges des tumeurs pendant la chirurgie sont nécessaires pour améliorer les résultats chirurgicaux. Nous avons récemment démontré la capacité de la microscopie par diffusion Raman stimulée (SRS), une méthode optique non destructive et sans marquage, à révéler l'infiltration des gliomes dans des modèles animaux. Nous montrons que SRS révèle l'infiltration de tumeurs cérébrales humaines dans des échantillons chirurgicaux frais et non traités de 22 patients neurochirurgicaux. SRS détecte l'infiltration des tumeurs avec un accord presque parfait avec la microscopie lumineuse standard à l'hématoxyline et à l'éosine (κ = 0,86). Le contraste chimique unique spécifique à la microscopie SRS permet la détection des tumeurs en révélant des modifications quantifiables dans la cellularité des tissus, la densité axonale et le rapport protéine/lipide dans les tissus infiltrés par la tumeur. Afin de garantir que les données microscopiques SRS puissent être facilement utilisées lors de la chirurgie des tumeurs cérébrales, sans nécessité d'interprétation experte, nous avons créé un classificateur basé sur la cellularité, la densité axonale et le rapport protéine/lipide dans les images SRS capable de détecter l'infiltration tumorale avec 97,5 % de sensibilité et 98,5 % de spécificité. La microscopie SRS quantitative détecte la propagation des cellules tumorales, même dans le tissu cérébral entourant une tumeur qui semble grossièrement normale. En révélant avec précision l'infiltration tumorale, la microscopie SRS quantitative a le potentiel d'améliorer l'exactitude de la chirurgie des tumeurs cérébrales.