Dosimétrie in-vivo et contrôle qualité en radiothérapie externe par réseaux de neurones
Auteur / Autrice : | Frédéric Chatrie Roudier |
Direction : | Xavier Franceries, Marie-Véronique Le Lann |
Type : | Thèse de doctorat |
Discipline(s) : | Radio-physique et Imagerie Médicale |
Date : | Soutenance le 17/12/2021 |
Etablissement(s) : | Toulouse 3 |
Ecole(s) doctorale(s) : | École doctorale Génie électrique, électronique, télécommunications et santé : du système au nanosystème (Toulouse) |
Partenaire(s) de recherche : | Laboratoire : Laboratoire d'Analyse et d'Architecture des Systèmes (Toulouse ; 1968-....) |
Résumé
Le domaine de l'intelligence artificielle a subi un essor considérable ces dernières années, notamment avec l'arrivée du Deep learning. Des applications diverses peuvent bénéficier de ces modèles, à condition d'avoir suffisamment de données représentatives du système. Ces avancées scientifiques sont principalement dues aux prouesses tech- nologiques qui amènent des capacités de calculs notables avec l'utilisation des cartes graphiques. Les réseaux de neurones artificiels appliqués à la radiothérapie externe peuvent avoir un grand intérêt, notamment pour contrôler la qualité des traitements. Dans ce travail, une récente approche a été investiguée, basée sur des réseaux de neurones. Ceux-ci permettent de reconstruire une distribution de dose absorbée 2D à partir de l'imageur portal dont le signal est récupéré avant et pendant le traitement, respectivement, pour l'étape de contrôle qualité et de dosimétrie in-vivo. En appliquant des corrections sur ce signal, il est possible de vérifier que le patient a bien reçu ce qui lui avait été prescrit préalablement. Les modèles utilisés sont, soit des réseaux de neurones multi-couches de type feed-forward, soit des réseaux de neurones convolutionnels. Ils ont été appliqués à différents types de traitements tels que la radiothérapie conformationnelle ou celle à modulation d'intensité. De plus, plusieurs énergies d'irradiation ainsi que différentes marques d'accélérateurs de particules ont été prises en charge. Afin d'évaluer la qualité du modèle conçu, le critère clinique γindex a été utilisé. Des résultats tout à fait satisfaisants ont été obtenus pour la phase de contrôle qualité. Cependant, même si des résultats prometteurs pour la phase de dosimétrie in-vivo ont été montrés, il reste des améliorations à apporter pour pouvoir utiliser de tels algorithmes en routine clinique.