Modélisation de la réponse au traitement en oncologie : exemples en radiothérapie et en thérapies ciblées

Treatment response modeling in oncology : examples in radiotherapy and targeted therapies

• Auteur / Autrice : Perrine Berment
• Direction : Olivier Saut, Thierry Colin
• Type : Thèse de doctorat
• Discipline(s) : Mathématiques appliquées et calcul scientifique
• Date : Soutenance le 06/07/2016
• Etablissement(s) : Bordeaux
• Ecole(s) doctorale(s) : École doctorale de mathématiques et informatique (Talence, Gironde ; 1991-....)
• Partenaire(s) de recherche : Laboratoire : Institut de mathématiques de Bordeaux
• Jury : Président / Présidente : Pauline Lafitte-Godillon
• Jury : Examinateurs / Examinatrices : Bénédicte Henriques de Figueiredo, Annabelle Collin
• Jury : Rapporteurs / Rapporteuses : Luis Manuel Lopes Neves de Almeida, Nicolas Meunier

Mots clés

Mots clés contrôlés

Cancer -- Radiothérapie

Modèles mathématiques

Cancer -- Thérapeutique

Cancérologie

Mots clés libres

Modélisation

Simulation numérique

PET-scan

Cancer

Réponse au traitement

Radiothérapie

Modeling

Simulation

Cancer

PET-scan

Treatment response

Radiotherapy

Résumé

Cette thèse présente des travaux de modélisation mathématiquede la réponse au traitement en oncologie appliquée à trois pathologies différentes.La première partie traite du cas des GIST et de la réponse à la thérapie ciblée.Deux modèles sont décrits afin d’étudier différents critères de suivie del’évolution tumorale. La deuxième partie porte sur les tumeurs colorectales etla réponse à la radiothérapie. Un premier modèle d’équations aux dérivées partielles,couplé à un modèle décrivant l’examen du PET-scan, est mis en place,puis il est simplifié afin de rendre la phase de calibration plus rapide. Cetteméthode est testée sur deux cas cliniques.La dernière partie traite des tumeurs ORL sous radiothérapie. Une méthodede personnalisation du modèle, similaire à celle de la partie précédente, est miseen place et est testée sur six cas cliniques.

We first present two mathematical models to simulate the evolution and theresponse to treatments of GIST.Then, we study colorectal tumors and radiotherapy response. We present apartial differential equations model to simulate the tumor evolution, the responseto radiotherapy and the PET-scan. We introduce a simplification of thefirst model to develope a calibration technic based on medical images of thetumor. Two applications on clinical cases are presented.To finish, a similar method is adapted to ORL tumors and response to radiotherapyand tested on six clinical cases.