#import "../functions.typ": heading_center, images, italic

#let finchapiter = text(fill:rgb("#1E045B"),[■])


= ANATOMIE DES NODULES PULMONAIRES.

== Introduction.
=== Definition.

Les nodules pulmonaires, de petites masses arrondies formées dans les poumons, apparaissent lors des examens d'imagerie. Leurs caractéristiques déterminent le traitement : nature (bénin ou malin), taille, croissance, et symptômes éventuels. Pour les évaluer, on utilise souvent la surveillance régulière et la biopsie.

#images(
  filename:"images/nod2.png",
  caption:[
          Nodule pulmonaire.
	  ],
  width: 40%,
  //height: 14%
  // ref:
)
//#linebreak()

=== Types de nodules pulmonaire.

Les nodules pulmonaires, petites masses arrondies apparues dans les poumons, sont détectés par des examens d'imagerie. Leur traitement dépend de leur nature, taille, croissance et symptômes éventuels. Dans l'évaluation de ces nodules, la surveillance régulière et la biopsie jouent un rôle clé.

Plusieurs types de nodules pulmonaires existent#footnote[https://www.ocean-imagerie.fr/fiche-conseil/nodule-pulmonaire/] : les infectieux, granulomateux, calcifiés et carcinoïdes sont les plus courants. Les nodules infectieux résultent d'infections pulmonaires, comme la tuberculose, la pneumonie ou les infections fongiques, avec des caractéristiques variant selon l'agent pathogène. Les nodules granulomateux se distinguent par une inflammation granulomateuse, souvent liée à des infections spécifiques comme la tuberculose ou la sarcoïdose. Les nodules calcifiés, qui résultent d'infections antérieures ou d'autres processus inflammatoires, contiennent des dépôts de calcification. Les carcinoïdes se développent à partir de cellules neuroendocrines dans les poumons et peuvent être bénins ou malins.

A noter qu'un diagnostic précis des nodules pulmonaires nécessite un examen médical détaillé, incluant des examens d'imagerie, des analyses de sang, et parfois une biopsie pour déterminer la nature du nodule.

En résumé, la classification des nodules pulmonaires se fait selon leurs causes et caractéristiques. Un examen médical détaillé est souvent nécessaire pour un diagnostic précis.

=== Causes des nodule pulmonaire.

Les nodules pulmonaires peuvent naître de diverses causes#footnote("https://cancer.ca/fr/cancer-information/cancer-types/lung/what-is-lung-cancer/lung-nodules"). Certaines, comme les infections pulmonaires, les maladies inflammatoires, les réactions à des substances inhalées et les tumeurs bénignes, sont plus courantes. Les nodules malins peuvent découler de tumeurs malignes, y compris le cancer du poumon ou des cancers métastatiques. Des examens détaillés sont nécessaires pour diagnostiquer précisément les nodules pulmonaires. Ils permettent de déterminer l'origine exacte des nodules et d'orienter le traitement adéquat.

=== Importance de l'etudes des nodules pulmonaire.

L'étude des nodules pulmonaires est importante pour plusieurs raisons :

- *Détection précoce du cancer du poumon:* Les nodules pulmonaires peuvent être un signe précoce de cancer du poumon. Le cancer du poumon étant souvent asymptomatique dans ses premiers stades, la détection précoce des nodules pulmonaires peut permettre un diagnostic précoce du cancer et améliorer les chances de réussite du traitement.

- *Différencier les nodules bénins des nodules malins:* Tous les nodules pulmonaires ne sont pas cancéreux. Une étude approfondie des nodules nous permet de différencier les nodules bénins des nodules malins. Cette distinction est essentielle pour éviter toute intervention ou traitement inutile chez les patients présentant des nodules bénins, tout en assurant une prise en charge rapide des nodules malins.

- *Surveillance et évaluation des changements:* Les nodules pulmonaires peuvent changer de taille, de forme ou de caractéristiques au fil du temps. L'étude régulière des nodules nous permet de surveiller ces changements et de déterminer si d'autres mesures sont nécessaires, telles qu'une biopsie ou une intervention chirurgicale.

- *Évaluation du pronostic:* L'étude des nodules pulmonaires peut fournir des informations sur le pronostic d'un patient atteint d'un cancer du poumon. Par exemple, la taille, la localisation et les caractéristiques du nodule peuvent aider à prédire le stade de la maladie et à orienter les options thérapeutiques.

- *Planification du traitement:* Les résultats de l'étude des nodules pulmonaires aident les professionnels de santé à élaborer un plan de traitement approprié. Celui-ci peut inclure des options telles que la surveillance régulière, la chirurgie, la radiothérapie, la chimiothérapie ou l'immunothérapie, en fonction de la nature des nodules et de leur éventuelle malignité.

En résumé, l'étude des nodules pulmonaires est d'une grande importance
pour la détection précoce, la différenciation des nodules bénins et
malins, la surveillance des changements, l'évaluation du pronostic et
la planification du traitement. Une approche précise et complète de
l'étude des nodules pulmonaires permet une prise en charge optimale des
patients et de meilleurs résultats cliniques.

=== Traitement des nodules pulmonaire.

Le traitement des nodules pulmonaires dépend d'un certain nombre de
facteurs, notamment de la nature des nodules (bénins ou malins), de leur
taille, de leur croissance, de leurs caractéristiques et de la présence
ou non de symptômes. Voici quelques options thérapeutiques possibles :

-  *Surveillance régulière* : Les petits nodules pulmonaires bénins qui ne présentent aucun signe de malignité peuvent être surveillés régulièrement par des examens d'imagerie, tels que des radiographies ou des tomodensitométries du thorax, afin de suivre leur évolution. Si le nodule reste stable dans le temps, aucun autre traitement n'est généralement nécessaire.

-  *Biopsie* : Dans certains cas, une biopsie peut être pratiquée pour déterminer la nature du nodule et exclure la présence d'un cancer. La biopsie peut être réalisée par différentes méthodes, telles que la biopsie percutanée sous guidage radiologique, la bronchoscopie ou la biopsie chirurgicale. La biopsie fournit un échantillon de tissu pour une évaluation pathologique plus approfondie.

-  *Traitement médical* : Si les nodules pulmonaires sont causés par une infection ou une inflammation spécifique, un traitement médical approprié peut être prescrit. Il peut s'agir d'antibiotiques pour les infections bactériennes, d'antifongiques pour les infections fongiques, de corticostéroïdes pour l'inflammation, etc.

-  *Chirurgie* : Si le nodule pulmonaire est suspecté d'être malin ou s'il présente des caractéristiques inquiétantes, une intervention chirurgicale peut être recommandée. La chirurgie peut consister en une ablation complète du nodule (lobectomie, pneumonectomie) ou en une résection partielle (segmentectomie, résection cunéiforme). L'intervention chirurgicale peut être réalisée à ciel ouvert ou avec une assistance vidéo.

-  *Radiothérapie* : La radiothérapie peut être utilisée pour traiter les nodules pulmonaires malins lorsque la chirurgie n'est pas possible ou appropriée. Elle utilise des radiations de haute énergie pour détruire les cellules cancéreuses. La radiothérapie peut être administrée par voie externe ou interne (curiethérapie).

-  *Chimiothérapie et immunothérapie* : Pour les nodules pulmonaires malins avancés ou métastatiques, des traitements systémiques tels que la chimiothérapie ou l'immunothérapie peuvent être utilisés pour cibler et détruire les cellules cancéreuses.

Le choix du traitement dépend de la nature spécifique du nodule
pulmonaire, du stade de la maladie, de l'état de santé général du
patient et de ses préférences personnelles. Il est essentiel de
consulter un professionnel de la santé pour obtenir une évaluation
précise et des recommandations appropriées concernant le traitement des
nodules pulmonaires.


== Antomie internes et externes du poumant.

L'anatomie pulmonaire est l'étude de la structure des poumons. Les
poumons sont des organes intrathoraciques qui permettent l'échange des
gaz vitaux, notamment l'oxygène et le dioxyde de carbone. L'oxygène est
nécessaire au métabolisme de l'organisme, et le dioxyde de carbone doit
être évacué. L'appareil respiratoire humain est l'ensemble des organes
de l'organisme qui permet d'acheminer le dioxygène (O2) de l'extérieur
(air ou eau) vers les cellules et d'éliminer le dioxyde de carbone (CO2)
produit durant la respiration cellulaire

On distingue trois régions dans le thorax :

- le médiastin: occupé par le cœur, les vaisseaux, trachée, œsophage voies lymphatiques... supérieure et a l'arc aortique

- les deux cavités pleuropulmonaires occupées par les poumons. Les deux poumons sont séparés par le médiastin. Le sommet du poumon dépasse légèrement au-dessus de la clavicule : le dôme du poumon se situe au niveau sus-claviculaire.

=== Morphplogie externe.

1. *forme:* les poumons ont la forme d'un demi-cône irrégulier, mesure 20 cm de haut, 20 cm d'épaisseur et 10 cm de diamètre transversal.

1. *coloration:* rosée et brillant chez le sujet jeune, et tacheté de dépôts pigmentaires chez le sujet âgé. Cela est vrai chez le non-fumeur ; en effet, chez le fumeur, le phénomène d'anthracose fait que le poumon a un aspect noirâtre ou l'on voit des petits polygones roses (= lobules pulmonaires) entoures de noir.

2. *poids:* le poumon droit (700 g) est plus volumineux que le poumon gauche (600 g).

3. *consistance:* molle et spongieuse

4. *structure:* schématiquement le poumon apparaît constitué de :

    - la ramification de l'arbre bronchique depuis le hile jusqu'à la périphérie

    - trame vasculaire fonctionnelle(vx pulm.) et trophique (vx bronchiques et lymphatiques)

    - un tissu conjonctivo-élastique, constituant la charpente fibreuse

#images(
  filename:"images/poum_str.png",
  caption:[
          La structure de poumon#footnote("https://cancer.ca/fr/cancer-information/cancer-types/lung/what-is-lung-cancer/the-lungs").
	  ],
  width: 100%,
  height: 20%
  // ref:
)

5. *configuration externe:* on décrit au poumon :

    - 3 faces : costale, médiastinale, diaphragmatique.
    - 3 bords : antérieur , postérieur , et inferieur 1 base 1 sommet.

6. *Segmentation:* Chaque poumon se divise en lobe:

    - Poumon droit : 3 lobes Le lobe supérieur Le lobe moyen Le lobe inferieur
    - Poumon gauche : 2 lobes Le lobe supérieur Le lobe inferieur

=== Morphologie interne.

L'unité fonctionnelle: Les alvéoles sont enveloppées par des capillaires
artérioveineux l'ensemble assurant les échanges gazeux à travers la
membrane alvéolocapillaire. Cette surface estimée chez l'adulte de $70$ à
$90 m^2$ en moyenne, présente au cours du vieillissement une réduction de
ses capacités d'échanges

==== Vascularisation.

La vascularisation du poumon désigne le réseau de vaisseaux sanguins qui
assure l'apport d'oxygène et l'élimination du dioxyde de carbone dans
les poumons. Voici un résumé de la vascularisation pulmonaire :

-   Les artères pulmonaires transportent le sang désoxygéné provenant du ventricule droit du cœur vers les poumons.

-   À l'intérieur des poumons, les artères pulmonaires se ramifient en artérioles pulmonaires de plus petite taille.

-   Les artérioles pulmonaires se divisent en capillaires pulmonaires qui sont présents au niveau des parois des alvéoles pulmonaires.

-   Les capillaires pulmonaires permettent les échanges gazeux : l'oxygène est absorbé par le sang des capillaires, tandis que le dioxyde de carbone est libéré du sang pour être expiré.

-   Les capillaires pulmonaires se regroupent pour former des veinules pulmonaires, qui à leur tour se rejoignent pour former les veines pulmonaires.

-   Les veines pulmonaires transportent le sang oxygéné depuis les poumons vers l'oreillette gauche du cœur.

-   Le sang oxygéné est ensuite pompé par le ventricule gauche du cœur vers le reste du corps, fournissant ainsi de l'oxygène aux tissus et organes.

La vascularisation du poumon assure ainsi les échanges gazeux essentiels
à la respiration, en fournissant de l'oxygène au sang et en éliminant
le dioxyde de carbone. Ce processus permet de maintenir l'équilibre de
l'organisme en oxygène et en gaz carbonique.

=== Diagnostique des maladies pulmonaire.

Pour diagnostiquer les maladies pulmonaires, les médecins recourent à diverses méthodes. Celles-ci débutent par l'anamnèse, l'examen physique et les tests de la fonction pulmonaire, essentiels à l'évaluation de la santé pulmonaire. Les poumons sont ensuite visualisés et leurs anomalies détectées à l'aide de techniques d'imagerie comme la radiographie, la tomodensitométrie, l'échographie, la biopsie et la scintigraphie pulmonaire.

Le choix des procédures de diagnostic est déterminé par les caractéristiques spécifiques du patient et les soupçons cliniques du médecin. Ce dernier, en se basant sur les résultats des examens initiaux, peut suggérer des tests supplémentaires pour établir un diagnostic rigoureux. Ces tests permettent d'identifier la cause exacte de la pathologie pulmonaire et d'orienter le choix du traitement adéquat.

== Cancer du poumon et nodules pulmonaire.

=== Causes, types et stades des cancer de poumon.

Le cancer du poumon, maladie qui voit des cellules anormales croître de manière incontrôlée dans le tissu pulmonaire, découle principalement de l'exposition à la cigarette, le tabagisme passif, l'exposition professionnelle à des subtances cancérigènes comme l'amiante ou les produits chimiques aéroportés, ainsi qu'à des facteurs génétiques et environnementaux.

Deux principales versions de ce cancer existent#footnote("https://www.e-cancer.fr/Patients-et-proches/Les-cancers/Cancer-du-poumon/Les-points-cles"):

- Le cancer du poumon à petites cellules (CPPC) est le responsable d'environ 10 à 15 % des cas, souvent associé au tabagisme et se propage rapidement dans le corps.
- Le cancer du poumon non à petites cellules (CPNPC) est plus fréquent, représentant 85 à 90 % des cas. Il comprend des sous-types comme l'adénocarcinome, le carcinome épidermoïde et le carcinome à grandes cellules.

La stadification du cancer du poumon utilise couramment le système TNM (tumeur, ganglions lymphatiques, métastases) qui évalue la taille de la tumeur originelle (T), l'atteinte des ganglions lymphatiques (N) et la présence de métastases lointaines (M). Les stades se classent comme suit#footnote("https://www.elsan.care/fr/radiotherapie-metz-iprm/nos-actualites/stades-du-cancer-du-poumon-et-esperance-de-vie."):

- *Stade I* : tumeur limitée au poumon, sans atteinte des ganglions lymphatiques ni métastases à distance.
- *Stade II* : la tumeur a envahi les ganglions lymphatiques proches du poumon touché ou a infiltré les structures avoisinantes.
- *Stade III* : la tumeur est plus avancée localement et a envahi plus de ganglions lymphatiques ou de structures adjacentes.
- *Stade IV* : le cancer a migré à d'autres parties du corps, souvent éloignées des poumons.

Il convient de noter que la classification et la stadification peuvent dépendre du système utilisé (par exemple, TNM ou la classification de l'American Joint Committee on Cancer - AJCC).

Un professionnel de santé, souvent un oncologue ou un pneumologue, à l'aide d'une série d'examens tels que biopsies, examens d'imagerie (comme le scanner thoracique et le PET scan), analyses de sang et tests de la fonction pulmonaire, peut déterminer le diagnostic précis, le type et le stade du cancer du poumon.

#images(
  filename:"images/stad_du_cancer.png",
  caption:[
          Stade du cancer du poumon.
	  ],
  width: 70%,
  height:34%
  // ref:
)

=== Methodes de traitement du cancer du poumon.

Le traitement du cancer du poumon, complexe, dépend de plusieurs facteurs : le type et le stade du cancer, la présence de métastases, et les caractéristiques spécifiques du patient#footnote("https://www.fondation-arc.org/cancer/cancer-poumon/traitement-cancer").

- La chirurgie permet d'ôter la tumeur et, si nécessaire, les ganglions lymphatiques proches. En fonction de l'extension de la maladie, différentes opérations, comme la lobectomie, la pneumonectomie ou la résection cunéiforme, peuvent être réalisées.
- La radiothérapie, utilisant des radiations de haute énergie pour détruire les cellules cancéreuses, peut être administrée avant ou après la chirurgie, ou être le traitement principal pour les patients inopérables ou afin de soulager les symptômes.

#images(
  filename:"images/radio1.jpg",
  caption:[Accélérateur linéaire tomodensitométrie#footnote[https://en.wikipedia.org/wiki/Tomotherapy].
	  ],
  width: 50%
  // ref:
)

- La chimiothérapie, basée sur des médicaments anticancéreux, peut être administrée avant ou après la chirurgie, ou comme traitement principal en cas de maladie avancée ou métastatique.
- Les thérapies ciblées sont des médicaments qui ciblent directement certaines altérations génétiques ou protéiques des cellules cancéreuses, utilisés pour traiter des sous-types spécifiques de cancer du poumon non à petites cellules.
- L'immunothérapie stimule le système immunitaire du patient pour combattre les cellules cancéreuses. Des inhibiteurs de points de contrôle immunitaire peuvent être utilisés pour traiter certains types de cancers du poumon avancés ou métastatiques.
- La thérapie photodynamique, qui combine l'utilisation d'un médicament photosensibilisant et d'une lumière laser, détruit principalement de petites tumeurs.
- Les soins palliatifs visent à soulager les symptômes, améliorer la qualité de vie et fournir un soutien aux patients atteints d'un cancer du poumon avancé ou métastatique.

Le choix du traitement est dicté par la situation individuelle du patient et doit être discuté avec une équipe médicale spécialisée dans le traitement du cancer du poumon.

== Conclusion.

Nous avons approfondi dans ce chapitre l'anatomie des nodules pulmonaires, détaillant leur signification, causes, importance, variétés et options de traitement. L'anatomie interne et externe des poumons, les diverses maladies pulmonaires et la connexion entre les nodules pulmonaires et le cancer du poumon ont également été discutées.

Ces connaissances revêtent une importance pour diverses raisons : la détection précoce du cancer du poumon, la différenciation entre nodules bénins et malins, l'évaluation du pronostic et l'organisation du traitement. Un diagnostic précis associé à une surveillance constante sont vitaux pour prévenir des traitements ou interventions inutiles chez des patients avec des nodules bénins, et pour une prise en charge rapide des nodules malins.

Grâce à l'Intelligence Artificielle de type Deep Learning et l'ensemble de données _LIDC-IDRI_, on peut bâtir des modèles capables de détecter et classifier les nodules pulmonaires. Ces techniques autorisent une identification des nodules plus tôt et avec plus de précision que jamais, augmentant ainsi les chances de survie pour les patients. De plus, elles facilitent la distinction entre nodules bénins et malins, permettant une meilleure décision quant à la suite du traitement. 

En outre, nous avons également utilisé un autre modèle pour classer les nodules comme probablement normaux ou anormaux. Ce modèle a également été confronté à des défis similaires en termes de diversité des nodules et de distribution inégale dans l'ensemble de données. #finchapiter
