Trois projets intégrant l'IA dans les procédures de radiothérapie au Centre Léon Bérard

Le Centre Léon Bérard, CCLC en région Rhône-Alpes-Auvergne, dispose, au sein de son département d’oncologie radiothérapique de 8 accélérateurs - 3 permettant de faire de la radiothérapie stéréotaxique, 2 tomothérapies et 1 Cyberknife® -, 6 à Lyon et 2 à Villefranche-sur-Saône, et compte 18 médecins, 45 manipulateurs en électroradiologie (MERM), 7 dosimétries et 11 physiciens.

L’IA pour automatiser le contourage en radiothérapie

Déjà en pointe sur les usages de l’IA en oncologie, il est l’un des établissements hospitaliers français en pointe dans ce domaine et travaille actuellement sur 3 nouveaux programmes en radiothérapie. L’IA pourrait permettre d’aller encore plus loin et d’opérer une véritable révolution concernant la précision des traitements comme le confort des patients et de diminuer la durée des traitements. C’est l’objet de ces trois programmes menés en collaboration avec TheraPanacea, un industriel et le laboratoire Creatis (Unité CNRS UMR 5220 – Inserm U1294 – Université Lyon 1 – INSA Lyon - Université Jean Monnet Saint-Etienne).

Le premier projet touche à l’automatisation et à l’amélioration de la précision du contourage avec l’outil Annotate de la compagnie TheraPanacea, un algorithme entraîné sur les scanners de dosimétrie de plus de 25 000 patients et qui permet aujourd’hui de contourer plus de 80 organes à risques grâce au Deep Learning. En routine clinique, les utilisateurs peuvent gagner jusqu’à 2h par jour sur l’activité de contourage avec cet outil. Une thèse multicentrique vient, d’autre part, d’être lancée, en collaboration avec l’Institut Gustave Roussy et TheraPanacea, pour améliorer la définition des volumes à traiter dans les tumeurs de la sphère ORL.

Un programme pour obtenir l’adaptation des traitements en temps réel

Le deuxième projet concerne la planification du traitement et le calcul des doses grâce à l’IRM, qui permet une meilleure visualisation et une caractérisation plus précise des tissus mous, des tumeurs et tissus sains. « Cet examen non irradiant sera aussi demain l’outil de référence pour le calcul des doses. Une IRM peut en effet être utilisée pour générer ce que l’on appelle un « pseudo-CT » sur lequel le calcul de dose sera effectué… Les techniques d’intelligence artificielle laissent entrevoir un gain substantiel de précision et un gain de temps considérable dans cette étape », précise le Pr Vincent Grégoire, chef du Département d’Oncologie Radiothérapique du Centre Léon Bérard.Cette fonctionnalité fait également l’objet d’une thèse centrée sur les tumeurs de la sphère ORL en collaboration avec le laboratoire Creatis et TheraPanacea.

Le dernier projet porte sur l’adaptation des traitements aux changements qui surviennent sur l’anatomie globale des patients et qui peuvent potentiellement modifier la qualité des traitements par plus d’irradiation des tissus sains et plus de complications. Ce travail, en collaboration Elekta notamment, utilise les images acquises par Cone-Beam CT et les capacités de l’IA pour recontourer les différents volumes d’intérêts et recalculer les doses en temps réel. À noter enfin que la radiothérapie adaptative fait également l’objet de 2 thèses financées par la firme Elekta, en collaboration avec Creatis.