Mise en place de l'imagerie tri-modalité (TEP-CT-IRM ) en radiothérapie stéréotaxique

L’imagerie médicale est une technique essentielle pour le traitement des cancers par radiothérapie (RT). Si la TDM est l’imagerie de référence pour la détermination des volumes d’intérêt et le calcul de dose, d’autres modalités, telles que la TEP et l’IRM, permettent d’améliorer la précision de la segmentation du volume cible.Dans notre étude, la mise en place de l’imagerie trimodalité a nécessité :— L’optimisation des séquences IRM dédiées à la radiothérapie.— L’évaluation des incertitudes de positionnement d’une acquisition d’une modalitéd’imagerie à autre.— L’évaluation des distorsions géométriques sur lamodalité IRM.Nos résultats montrent qu’il convient de trouver un compromis pour optimiser les séquences IRM en radiothérapie. Bien que l’on observe une diminution du rapport S/Bet de l’uniformité avec les antennes dédiées à la RT, elles sont les seules compatibles avec l’acquisition d’images en position du traitement. Nous avons constaté que la bandepassante est l’un des principaux paramètres qui influence la qualité image. Nos travaux nous ont permis d’optimiser deux séquences utilisées pour le traitement respectivement des tumeurs ORL par arcthérapie et des lésions intracrâniennes en conditions stéréotaxiques. Malgré ces optimisations, nos résultats montrent que les distorsions géométriquespeuvent atteindre 1,5mmet qu’il est indispensable de les prendre en compte notamment lors du traitement par RT stéréotaxique intracrânienne où la précision requise est de l’ordre du millimètre.Notre travail a porté également sur l’évaluation des incertitudes de positionnement de 2 configurations de trimodalité TEP/TDM-IRM. L’une concerne un système de transfertdu patient entre l’imageur TEP/TDM et l’IRM. Pour l’autre, le patient se lève entre les deux examens. Nous avons évalué les incertitudes engendrées par l’algorithme de recalage d’images et pu montrer qu’elles sont très inférieures aux incertitudes de positionnement du patient. Nos résultats montrent que les incertitudes en translation sont, enmoyenne, inférieures à 4 mm et en rotation inférieures à 0,5°. Dans le cas du traitement des tumeurs ORL, utilisant un masque thermoformé, nous avons constaté que la solution trimodalité à l’aide d’un système de transfert ne permet pas de réduire de manière significative les incertitudes de positionnement par rapport à la configuration où le patient se lève entre deux examens, et que des améliorations sont à apporter au système de transfert afin de tenir compte des très fortes contraintes liées à la RT. Enfin, nous avons développé une méthode permettant de tenir compte des distorsions géométriques induites par le système et par le patient lors de la planification dutraitement. L’ensemble de ces distorsions a été évalué sur une cohorte rétrospective de 20 patients (26 lésions) traités par radiothérapie stéréotaxique intracrânienne. Avec la méthode développée, nous avons obtenu pour 4 lésions (c’est à dire 15 % d’entre elles) une différence au niveau de la Dmin (Dose minimale) reçue par le "Planning Target Volume" (PTV) dépassant les 5 %, à savoir 5,4 %, 9,1 %, 9,8 % et 10,5 %, montrant l’importance de l’optimisation des séquences IRM et le développement d’outils pour évaluer facilement les conséquences des distorsions du PTV sur la recherche des objectifs de dose.