La radiologie interventionnelle augmentée : Optimisation des thérapeutiques guidées par l'imagerie

Augmented interventional radiology: optimization of image-guided therapeutics

• Auteur / Autrice : Laetitia Saccenti
• Direction : Vania Tacher
• Type : Projet de thèse
• Discipline(s) : Pathologie et recherche clinique
• Date : Inscription en doctorat le 01/12/2021
• Etablissement(s) : Paris 12
• Ecole(s) doctorale(s) : Ecole doctorale Sciences de la Vie et de la Santé
• Partenaire(s) de recherche : Laboratoire : IMRB - Institut Mondor de Recherche Biomédicale

Mots clés

Mots clés libres

Radiologie interventionnelle

Réalité augmentée

Guidage

Oncologie

Interventional radiology

Augmented reality

Guidance

Oncology

Résumé

La radiologie interventionnelle a pour principe de traiter les patients de façon mini invasive, en se guidant par l'imagerie. Différentes techniques d'imagerie (échographie, scanner, Cone beam CT) sont utilisées afin de guider dans le corps du patient une aiguille à travers la peau (méthode percutanée) ou un cathéter à travers les vaisseaux (méthode endovasculaire). Le choix entre ces techniques dépend du type d'intervention, mais aussi de différents paramètres tels que le plateau technique disponible, la précision requise, la possibilité de suivre en temps réel la progression du geste, l'exposition aux rayonnements ionisants. Les récentes innovations telles que la réalité augmentée, la réalité virtuelle, l'intelligence artificielle, la radiomics… sont autant d'opportunités de faire progresser la radiologie interventionnelle, en améliorant le guidage du geste mais aussi en optimisant pour chaque patient la meilleure stratégie thérapeutique. L'amélioration de la radiologie interventionnelle présente des enjeux importants : - Diminuer l'exposition aux rayonnement ionisants pour le patient et pour l'opérateur, - Faciliter la réalisation de gestes de radiologie interventionnelle, afin d'améliorer son accessibilité, permettre de nouvelles applications, diminuer la durée de l'intervention - Optimiser la stratégie thérapeutique pour chaque patient, afin d'éviter des complications et des traitements invasifs non adaptés, et bénéficier d'une prise en charge personnalisée Les enjeux économiques qui en découlent sont également important : moins de complications, diminution du temps d'hospitalisation, récupération plus rapide pour le patient. L'objectif de cette thèse sera d'optimiser les thérapeutiques guidées par l'imagerie, en utilisant des moyens innovants, sur différents aspects : - Développement d'un prototype d'aide au guidage par réalité augmentée : étude de précision, faisabilité technique sur fantôme, puis comparaison aux techniques standards actuelles, étude animale - Etudes cliniques rétrospectives : prédiction de la réponse thérapeutique après traitement systémique ou de radiologie interventionnelle (radio-embolisation, traitement percutané) grâce à l'imagerie (radiomics, volumétrie…) - Etude clinique prospective : Etude de faisabilité, sécurité et précision d'un système de guidage par réalité augmentée

The objective of interventional radiology is to treat a patient by using image guidance, with minimally invasive techniques. Different imaging techniques (ultrasounds, CT-scan, cone beam CT) are used in order to guide a needle inside the body (percutaneous method) or a catheter through vessels (endovascular method). Choice between techniques depends on intervention type, but also different parameters as accessibility of devices, needed precision, ionizing radiation. Recent innovations as augmented reality, virtual reality, artificial intelligence, radiomics are opportunities to improve interventional radiology. Integrating those new technologies can improve image guidance but also optimize personalized treatment strategy. Improving interventional radiology present major challenges: - Decreasing patient and operator radiation - Facilitating interventional radiology interventions, in order to shorten procedure, to make them easier, to improve accessibility, to develop new applications. - Optimization of therapeutic strategy for each patient, in order to avoid complication and unnecessary invasive treatment. Economic issues are also important: less complication, faster recovery for the patient and shorter hospitalization are expected after interventional radiology procedure, compared to conventional surgery. The objective of this thesis is to optimize image-guided therapeutics, on different aspects: - Development of a prototype of augmented reality guidance: feasibility study, precision study on phantoms, comparison with standards techniques, animal study - Retrospective clinical studies: prediction of therapeutic response after systemic or interventional radiology treatment, using imaging - Prospective clinical study: feasibility, security and precision of augmented reality guidance