Université de Rennes 1 Radiothérapie adaptative guidée par l’imagerie anatomique Adaptive radiotherapy using anatomical imaging Col de l’utérusradiothérapie adaptativerecalage déformablemodèle statistique Cervixadaptive radiotherapydeformable image registrationstatistical shape model Col de l'utérusCancer -- RadiothérapieThèses et écrits académiques Recalage d'imagesThèses et écrits académiques Imagerie médicale -- Qualité de l'imageThèses et écrits académiques Le traitement standard des cancers du col de l’utérus localement avancés repose sur une radiothérapie en parallèle à une chimiothérapie, suivie d’une curiethérapie. La radiothérapie externe comporte une phase de planification du traitement faite à partir d’une unique acquisition scanner et une phase de délivrance. Cependant, la position et la forme de la cible clinique varient fortement durant le traitement, avec des conséquences en termes de contrôle de la tumeur et de toxicité. L’objectif de cette thèse est donc de développer des stratégies optimisées de radiothérapie adaptative personnalisées permettant de prendre en compte et de compenser l’incidence de ces déformations anatomiques. Les images acquises lors de la planification et de la délivrance du traitement jouant alors un rôle central, ceci passe par le développement de méthodes de recalage, de fusion et d’analyse d’images ainsi que d’outils d’aide à la décision. Les travaux de thèse ont permis la définition de deux nouvelles stratégies de traitement : (1) une stratégie reposant sur une librairie évolutive permettant d’exploiter l’anatomie de la patiente en cours de traitement pour enrichir une librairie préexistante ; (2) une stratégie de librairie modélisée à partir d’un scanner de planification unique reposant sur l’analyse des déformations d’une population. Pour la mise en correspondance des anatomies des deux traitements par radiothérapie (avec et sans applicateur), une méthode de recalage déformable basée sur un modèle biomécanique est proposée et évaluée par rapport aux méthodes classiques et à un outil commercial. Les résultats, reposant notamment sur des critères géométriques, montrent que les approches proposées permettent d’assurer, pour toutes les patientes, une bonne couverture de la cible, tout en limitant l’irradiation des organes sains et donc, à terme, des meilleurs résultats cliniques. The reference treatment for locally advanced cervical carcinomas relies on chemoradiotherapy and brachytherapy (BT). The radiotherapy (RT) is based on a planning made on a single scanner and on the delivery of the treatment. During the treatment, the clinical target volume (CTV) position may change and hamper the precision of the dose delivery, thus, increasing the risk of recurrence and toxicity. The aim of the thesis is the development of new adaptive radiation therapy (ART) strategies in order to take in account the per-treatment anatomical deformations. These approches will have to rely on image processing tools such as deformable image registration (DIR) and data mining to extract the information from the images acquired at the planning and during the treatment. The work of this thesis has led to the definition of two new ART strategies: (1) an evolutive planning library that can be enriched by new per-treatment anatomies; (2) a modeled library based on a population analysis at the time of planning. Finally, in the context of delivered dose estimation, a biomechanical based DIR method is proposed to map the anatomy of the BT, with applicator, toward the anatomy of RT, without applicator. This method is compared to open access and commercially available DIR methods. The geometrical evaluation, show that the proposed adaptive strategies allow to insure a good coverage of the CTV for all the patients while limiting the irradiation of the healthy organs. Such strategies may improve the clinical outcome of the patients. Electronic Thesis or DissertationText fr application/pdf1 : 80003 Kohttps://ged.univ-rennes1.fr/nuxeo/site/esupversions/718ad2cd-1afa-4219-8c54-640c6bf5f6b6 Rigaud Bastien 1991-01-19 FR 234995653 bastien.rig@gmail.com 2018REN1S070 http://www.theses.fr/2018REN1S070 2018-11-07 Signal, image, vision Universite de Rennes 1thesis.degree.grantor_1 02778715X Doctorat non ouiCrevoisierRenaud deintervenant_111639143XSimonAntoineintervenant_2100555667 MATHSTICecoleDoctorale_1 204770424 Universite Bretagne LoirepartenaireRecherche_1 191639044 Laboratoire de Traitement du Signal et de l'Image partenaireRecherche_2 177793767 ddc:610 ddc:620 CrevoisierRenaud deSimonAntoineUniversite de Rennes 1Sciences et technologie, medecine, pharmacie, odontologie, droit, economie, gestion, philosophieMATHSTICÉcole doctorale Mathématiques et sciences et technologies de l'information et de la communication (Rennes)Universite Bretagne Loire Communaute des etablissements d enseignement superieur et de recherche (ComuE) Laboratoire de Traitement du Signal et de l'Image ASCII PDF 81922760