Thèse soutenue

Intégration des incertitudes associées à la dosimétrie personnalisée dans l'optimisation des radiothérapies internes

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Auteur / Autrice : Mohammed Bensiali
Direction : Didier FranckStéphanie LamartEstelle Davesne
Type : Thèse de doctorat
Discipline(s) : Radio et hadron-thérapies
Date : Soutenance le 12/10/2022
Etablissement(s) : université Paris-Saclay
Ecole(s) doctorale(s) : École doctorale Particules, hadrons, énergie et noyau : instrumentation, imagerie, cosmos et simulation (Orsay, Essonne ; 2015-....)
Partenaire(s) de recherche : Laboratoire : Laboratoire d’évaluation de la dose interne (IRSN) (Fontenay-aux-Roses ; 2017-....)
Référent : Faculté des sciences d'Orsay
graduate school : Université Paris-Saclay. Graduate School Physique (2020-....)
Jury : Président / Présidente : Vincent Lebon
Examinateurs / Examinatrices : Régine Gschwind, David Sarrut, Sophie Chiavassa, Nadège Anizan
Rapporteur / Rapporteuse : Régine Gschwind, David Sarrut

Résumé

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La radiothérapie interne est en plein essor avec l'apparition de nouveaux radiopharmaceutiques pour le traitement des cancers. Actuellement, les protocoles sont généralement basés sur l'administration, pour tous les patients, d'une même activité par unité de masse ou par surface corporelle. Cependant, la biocinétique du radiopharmaceutique très spécifique à chaque patient peut entraîner un sous-dosage de la quantité de radioactivité nécessaire à l'élimination des lésions ou à un surdosage pouvant induire une toxicité. Ainsi, l'activité à administrer doit être optimisée en trouvant un compromis entre la probabilité de contrôle de la tumeur ou du tissu cible et les complications aux tissus sains. Cette optimisation doit être réalisée par l'estimation de la dose absorbée personnalisée déterminée au mieux à partir des différentes données disponibles permettant d'évaluer la biocinétique individuel ainsi que d'adapter le modèle numérique à la morphologie du patient. Cependant, évaluer la biocinétique et adapter le modèle numérique au patient à partir d'images nécessitent de nombreuses étapes sujettes à incertitudes (détermination du volume de la région cible, des organes à risque, de la rétention dans les tissus au cours du temps…). La quantification des incertitudes introduites par chacune des étapes ainsi que l'incertitude globale sur la dose absorbée et sur l'activité à administrer est nécessaire. De par leurs souplesses et leurs rapidités, les réseaux bayésiens sont parfaitement adaptés pour l'estimation des incertitudes sur la dose absorbée suite à l'administration d'un radiopharmaceutique. Enfin, en intégrant la notion d'utilité, ces réseaux peuvent être la base d'un système expert qui renseignerait le praticien sur de potentiels examens supplémentaires qui pourraient permettre de réduire l'incertitude sur la dose absorbée. Ces examens pourraient être de nouvelles acquisitions d'images ou des analyses biologiques.