Développement d’une méthode de recalage automatique rigide pour la radiothérapie prostatique guidée par l’image

Christine Boydev , Abdelmalik Taleb-Ahmed (1) , Foued Derraz , Laurent Peyrodie , Jean-Philippe Thiran , David Pasquier

1 LAMIH - Laboratoire d'Automatique, de Mécanique et d'Informatique industrielles et Humaines - UMR 8201

Objectif de l’étude Évaluer automatiquement des méthodes de recalage rigide pour la localisation de la prostate sur les tomographies coniques (CBCT) et étudier l’impact de la distension rectale. Matériels et méthodes Cent-quinze tomographies coniques de dix patients atteints du cancer de la prostate ont été analysées rétrospectivement. Nous avons effectué différents recalages entre scanographies et tomographies coniques : (a) recalage rigide global, (b) recalage rigide osseux, (c) recalage rigide osseux affiné par un recalage rigide local tissu mou sur le volume cible anatomoclinique de la prostate élargie de 1, 3, 5, 8, 10, 12, 15 ou 20 mm. Les contours automatiques sur les tomographies coniques ont été générés après propagation des contours manuels provenant de la scanographie de planification. Le coefficient Dice entre les contours manuel et propagé a été calculé. Nous avons estimé automatiquement la distension rectale entre les scanographies et les tomographies coniques, sans avoir recours aux contours des tomographies coniques, et nous l’avons corrélée aux échecs de recalage. Une évaluation visuelle en aveugle de la qualité des segmentations propagées a également été menée. Pour améliorer la qualité des recalages, l’air dans le rectum a été remplacé par du tissu mou au moyen d’un filtre. Nous avons comparé les résultats avec et sans filtrage. Résultats Les médianes de Dice étaient de 0,785, 0,784, 0,785, 0,803, 0,816, 0,815, 0,801, 0,801, 0,800, 0,799, correspondant respectivement aux méthodes (a), (b), (c) 1 mm, (c) 3 mm, (c) 5 mm, (c) 8 mm, (c) 10 mm, (c) 12 mm, (c) 15 mm, (c) 20 mm, et 0.731 sans recalage. L’analyse statistique a abouti à des différences hautement significatives pour : (c) 8 mm contre (a), (c) 8 mm contre (b), (c) 8 mm contre (c) 1 mm, (c) 5 mm contre (a), (c) 5 mm contre (b), et (c) 5 mm contre (c) 1 mm. (c) 8 mm a compté le moins d’échecs (95 % de réussites sans filtrage, 97 % avec filtrage). Ces échecs ont été corrélés avec une grande distension rectale. L’évaluation visuelle a confirmé la supériorité de (c) 8 mm sur (b). Conclusion Le recalage rigide (c) 8 mm a été le plus performant. Nous avons fourni une méthode automatique et facilement applicable en pratique clinique pour quantifier la distension rectale et prédire les échecs.

Domaines: Automatique / Robotique

Christine Boydev, Abdelmalik Taleb-Ahmed, Foued Derraz, Laurent Peyrodie, Jean-Philippe Thiran, et al.. Développement d’une méthode de recalage automatique rigide pour la radiothérapie prostatique guidée par l’image. Cancer/Radiothérapie, 2014, 18 (5-6), pp.611-612. ⟨10.1016/j.canrad.2014.07.076⟩. ⟨hal-03469975⟩