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1 GIN - Grenoble Institut des Neurosciences 2 ESRF - European Synchrotron Radiation Facility

Abstract : Invasive cerebral brain tumors still remain a challenging topic today, despite improvements with surgical debulking, radiotherapy and chemotherapy of the last twenty years. Solid tumors are dynamic systems that involve strong structural and vascular heterogeneities, and that can vary from one tumor to another. Drug delivery strategies in these neoplastic tissues cerebral or not are reported as critical issues for chemotherapy success, in particular because of the existence of intratumoral physiological skills that oppose to efficient delivery of the drugs through the overall tumor tissue. Local convective delivery known as Convection-Enhanced Delivery CED has been reported as a promising technique to administrate through the intracerebral route clinically relevant volumes of therapeutic agents with high interstitial concentration levels while reducing the risks of systemic toxicity. We have quantified here the CED distribution of tracers in vitro during infusion and in vivo as post-infusion with two imaging modalities NMR imaging and synchrotron radiation computed tomography. The in vitro data have been compared with a numerical model of flow and transport of the tracer. Eventually, these results are discussed by the light of theoretical models of the literature. To this day, the understanding and optimization of CED distributions of drugs in vivo during and after infusion remain a critical step for the treatment of cerebral brain tumors and require more efforts.

Résumé : La thérapie des tumeurs cérébrales invasives demeure aujourd-hui un véritable challenge en dépit des progrès réalisés en neurochirurgie, radiothérapie et chimiothérapie ces vingt dernières années. Les tumeurs solides sont des systèmes dynamiques présentant une forte hétérogénéité de structure et de vascularisation et qui varie d-une tumeur à une autre. La stratégie de délivrance des drogues dans ces tissus néoplasiques cérébraux ou non s-est révélée être un point critique dans le succès d-une chimiothérapie, notamment en raison de l-existence de mécanismes physiologiques intratumoraux s-opposant à une délivrance efficace dans l-ensemble du tissu tumoral. L-administration locale convective Convection-Enhanced Delivery, CED s-est avérée être une technique prometteuse pour distribuer par voie intracérébrale des volumes cliniquement significatifs d-agents thérapeutiques à des concentrations interstitielles élevées tout en réduisant les risques de toxicité systémique. Ce travail a porté sur l-étude de la distribution CED de traceurs in vitro pendant injection et in vivo en post-injection par deux modalités d-imagerie imagerie par RMN et tomographie quantitative par rayonnement synchrotron. Les données in vitro ont été corrélées à un modèle numérique d-écoulement et de transport du traceur. Finalement, ces résultats sont discutés à la lumière des éléments prédictifs de la littérature. A ce jour, la compréhension et l-optimisation de la distribution CED de drogues in vivo pendant et après infusion restent une étape critique dans le traitement des tumeurs cérébrales et nécessitent davantage d-efforts.

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Keywords : imaging MRI SRCT modeling agarose gel brain tumor

Mots-clés : CED imagerie IRM TQRS modélisation gel agarose animal tumeur cérébrale





Autor: Sébastien Besse -

Fuente: https://hal.archives-ouvertes.fr/



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