Development of an Endonasal Raman Spectroscopy Probe for Transsphenoidal Pituitary Adenoma Surgery

La résection chirurgicale est une des principales options de traitement des tumeurs para-sellaires, notamment des adénomes hypophysaires situés à la base du crâne. La chirurgie transsphénoïdale endoscopique permet l’ablation des tumeurs par les cavités nasales, grâce à une visualisation endoscopique et à des instruments spécialisés. Identifier et délimiter les tumeurs avec précision est un défi majeur, mais essentiel, l’objectif étant d’obtenir une résection complète tout en limitant les dommages aux structures normales avoisinantes. Les techniques d’imagerie préopératoire, telles que l’imagerie par résonance magnétique (IRM), permettent de visualiser les tumeurs. Néanmoins, il n’existe actuellement aucune technologie péropératoire largement accessible permettant un diagnostic en temps réel des adénomes hypophysaires en dehors des cadres de recherche. Cette thèse vise à développer une technique de diagnostic peropératoire pour aider les chirurgiens à effectuer une résection sécuritaire et efficace des adénomes hypophysaires et autres tumeurs dans cette zone complexe. La solution proposée est une sonde de Spectroscopie Raman (RS), conçue pour s’intégrer aux protocoles opératoires actuels de la chirurgie transsphénoïdale, permettant ainsi l’analyse en temps réel des structures anatomiques de la région parasellaire, incluant les adénomes. La sonde endonasale RS a été conçue pour permettre une interrogation pratique, sécuritaire et minimalement invasive des tissus. Avant son déploiement clinique, la sonde a été évaluée dans une étude animale impliquant six têtes d’agneaux et 274 mesures spectroscopiques in situ sur des structures parasellaires. Des modèles d’apprentissage automatique binaires ont été entraînés, validés et testés pour discriminer la glande hypophysaire des autres structures, évaluant ainsi la capacité de la sonde à distinguer la glande de tissus moléculairement distincts. De plus, un modèle multi-classe a été développé pour différencier quatre structures, démontrant son potentiel pour la guidance chirurgicale. Tous les modèles ont atteint une sensibilité et une spécificité de 100 % sur des mesures de structures provenant d’individus non inclus dans les données d’entraînement. Afin de préparer l’application clinique, des améliorations ont été apportées au système RS, notamment le développement d’un nouveau module de contrôle laser avec son interface utilisateur dédiée. Une expérience a été menée pour évaluer et minimiser l’impact de la lumière blanche endoscopique sur les mesures de la sonde.