INDORI : Intégration des INcertitudes associées à la Dosimétrie personnalisée dans l’Optimisation des Radiothérapies Internes

​Mohammed BENSIALI a soutenu sa thèse le 12 octobre 2022 à Fontenay-aux-Roses

Jury

Régine GSCHWIND, Professeure, Université de Franche-Comté, Rapporteur    

David SARRUT, Directeur de Recherche, Centre de lutte contre le cancer Léon Bérard, Rapporteur    

Vincent LEBON, Professeur, Service Hospitalier Frédéric Joliot, CEA, Examinateur    

Nadège ANIZAN, Physicienne médicale, Institut Gustave Roussy, Examinateur    

Sophie CHIAVASSA, Physicienne médicale, Institut de Cancérologie de l’Ouest, Examinateur    

Didier FRANCK, Chercheur, Service de recherche en DOsimétrie, IRSN, Directeur de thèse    

Estelle DAVESNE, Chercheuse, Institut National des Sciences et Techniques Nucléaires, CEA, Encadrante    

Stéphanie LAMART, Chercheuse, Laboratoire d’Evaluation de la Dose Interne, IRSN, Encadrante

Résumé

Les traitements de radiothérapie interne sont actuellement basés sur l'administration d'une quantité standard de médicament radiopharmaceutique (MRP) dont l'activité est liée à la surface corporelle ou au poids du patient. Cependant, la biocinétique du MRP, spécifique à chaque patient, peut conduire à une sous-estimation de la dose nécessaire au traitement des lésions ou à un surdosage pouvant induire une toxicité. L'optimisation du traitement nécessite l'estimation de doses personnalisées basées sur la biocinétique individuelle. Dans ce but, de nouvelles fonctionnalités basées sur l'analyse d'images TEMP/TDM et planaires ont été implémentées dans le logiciel OEDIPE qui permet de réaliser une dosimétrie personnalisée en médecine nucléaire par calcul de Monte-Carlo. Ces nouveaux outils ont ensuite été validés expérimentalement en utilisant des images acquises à partir d'un fantôme de Jaszczak rempli de 131I et des données d'un patient fournies par l'IGR. Par ailleurs, Nous avons montré, en comparant les résultats de dose absorbée de cette application clinique avec ceux d'une méthode de calcul de dose basée sur les données de rétention du corps entier combinées aux activités TEMP, que cette dernière pourrait être utilisée pour une dosimétrie personnalisée en 3D pour les lésions et les organes, lorsque plusieurs images du patient ne sont pas disponibles. Cependant, l'évaluation de la biocinétique et l'adaptation du modèle numérique au patient à partir d'images nécessitent de nombreuses étapes sujettes à des incertitudes. La quantification des incertitudes introduites par chacune des étapes ainsi que l'incertitude globale sur la dose absorbée a été réalisée à l'aide de réseaux bayésiens adaptés à l'estimation des incertitudes sur la dose absorbée suite à l'administration d'un radiopharmaceutique. Ce réseau bayésien a été appliqué aux données de 18 lésions de cinq patients traités par 131I. Les résultats obtenus montrent que les incertitudes sur la dose absorbée sont de l'ordre de 40%. Enfin, la comparaison de ces incertitudes estimées avec celle estimée avec la méthode proposée par l'EANM a permis de valider les résultats obtenus par le réseau bayésien, et de démontrer l'intérêt et l'efficacité des réseaux bayésiens dans ce domaine d'application