IA et CBCT en radiothérapie adaptative

Le scanner dosimétrique réalisé avant le début d’une radiothérapie sert de référence pour préparer l’ensemble du traitement. Pourtant, l’anatomie d’un patient n’est pas totalement stable au fil des semaines. Une tumeur peut diminuer de volume, certains organes peuvent changer légèrement de position et la morphologie peut évoluer.

La radiothérapie adaptative vise à prendre en compte ces modifications lorsqu’elles influencent la précision du traitement. L’association du CBCT (Cone Beam Computed Tomography) et de l’intelligence artificielle facilite aujourd’hui cette surveillance en permettant de comparer rapidement l’anatomie du jour à celle du scanner initial et, lorsque cela est justifié, d’adapter la prise en charge. 

Qu’est-ce que la radiothérapie adaptative guidée par l’image (IGRT) ?

La radiothérapie adaptative repose sur le scanner réalisé avant le traitement et sur des contrôles d’imagerie effectués tout au long des séances afin de vérifier que la cible à irradier se trouve toujours dans la position attendue.

Principe de la radiothérapie adaptative

Au cours d’un traitement, de petites modifications anatomiques peuvent apparaître sans que le patient ne s’en aperçoive. Elles concernent aussi bien la tumeur que les organes voisins. Pour limiter leur impact sur la précision de l’irradiation, chaque séance débute par une vérification : c’est la stratégie de radiothérapie guidée par l’image (IGRT). Les images acquises directement sur l’accélérateur sont comparées au scanner de préparation afin de confirmer que le traitement sera délivré dans les conditions prévues.

Rôle du CBCT pendant une séance de radiothérapie

Le CBCT correspond à une imagerie tridimensionnelle réalisée alors que le patient est déjà installé sur la table de traitement. Son acquisition ne nécessite pas de déplacement vers un autre appareil puisque le système est directement intégré à l’accélérateur.

Les images obtenues sont comparées au scanner de référence. Si un léger décalage est identifié, les corrections de positionnement sont calculées avant le début de l’irradiation afin de retrouver un alignement précis. Au Centre ICONE, le CBCT est intégré au contrôle avant chaque séance pour réaliser le recalage avec le scanner de simulation, valider le positionnement et corriger les éventuels écarts avant la délivrance de la dose.

Amélioration du recalage automatique et de l’analyse des images CBCT via l’IA

Le recalage automatique consiste à faire correspondre les images du CBCT acquises le jour de la séance avec celles du scanner de préparation. Cette comparaison permet d’évaluer rapidement les éventuels écarts de position entre les deux acquisitions. L’intelligence artificielle accélère cette étape en reconnaissant automatiquement les principales structures anatomiques. Les logiciels proposent un alignement des images en quelques secondes, mais ce résultat est toujours contrôlé par les manipulateurs et les médecins avant la poursuite du traitement.

L’IA intervient également dans le contourage automatique de nombreux organes à risque. Là où cette tâche nécessitait auparavant un travail manuel important, les logiciels génèrent désormais une première proposition de segmentation qui est ensuite vérifiée, corrigée si besoin, puis validée par l’équipe médicale. Ce fonctionnement permet d’harmoniser les pratiques tout en réduisant le temps consacré aux opérations techniques.

Comment le CBCT détecte-t-il les variations anatomiques entre deux séances ?

Une radiothérapie comprend plusieurs séances réparties sur plusieurs jours ou plusieurs semaines. Durant cette période, l’anatomie peut évoluer progressivement. On parle alors de variations anatomiques inter-séances. Elles peuvent correspondre à une diminution du volume tumoral, à une perte de poids, à des différences de remplissage de la vessie ou du rectum, ou encore aux mouvements naturels de certains organes liés notamment à la respiration. (Lire notre article sur le cancer de la vessie).

Le CBCT réalisé avant chaque irradiation permet de comparer l’anatomie du jour avec celle du scanner de préparation. Cette acquisition met en évidence d’éventuels écarts de position ou de morphologie susceptibles d’influencer la précision du traitement. Elle fournit ainsi à l’équipe une vision actualisée de la situation anatomique avant chaque fraction, sans modifier à elle seule le déroulement du traitement.

Le CBCT peut-il ajuster mon traitement en cours de route ?

Le CBCT n’adapte jamais automatiquement un traitement. Son rôle est simplement d’apporter les informations nécessaires pour que l’équipe médicale puisse ensuite évaluer si le protocole de soin initial reste parfaitement adapté. Dans la plupart des cas, les différences observées sont corrigées par un simple repositionnement du patient avant l’irradiation. Lorsque les modifications anatomiques deviennent plus importantes, les radiothérapeutes et les physiciens médicaux de l’équipe peuvent décider de réaliser une adaptation du plan de traitement afin de maintenir les objectifs dosimétriques.

Nous avons vu que l’intelligence artificielle accélère certaines étapes techniques, comme le recalage des images, le contourage ou l’analyse des nouvelles données acquises. En revanche, la décision d’adapter un traitement relève toujours de l’équipe médicale. Cette organisation permet de conserver une couverture optimale de la cible tout en continuant à protéger les organes à risque lorsque l’anatomie évolue au cours du traitement.

Radiothérapie adaptative assistée par l’intelligence artificielle : quels bénéfices pour le patient ?

Pour le patient, la radiothérapie adaptative permet de prendre en compte les évolutions anatomiques qui peuvent survenir au fil des séances. Grâce aux images acquises avant chaque irradiation, l’équipe dispose d’informations actualisées pour vérifier que les conditions de traitement restent conformes aux objectifs définis lors de la planification. Cette surveillance régulière contribue à maintenir la précision de l’irradiation tout au long du parcours thérapeutique, même lorsque certaines modifications anatomiques apparaissent progressivement.

L’intelligence artificielle contribue à fluidifier certaines étapes techniques, notamment le recalage automatique et l’analyse des images CBCT. Les données sont disponibles plus rapidement pour les manipulateurs, les physiciens médicaux et les médecins, qui conservent la responsabilité de toutes les vérifications et des décisions thérapeutiques. Cette automatisation améliore la réactivité des équipes face aux changements anatomiques observés au cours du traitement, sans modifier le rôle central de l’expertise médicale dans la validation des décisions.

Lorsque les conditions anatomiques le permettent, le traitement est poursuivi selon le plan initial. Si une évolution importante est constatée, l’équipe du Centre ICONE peut envisager une adaptation afin de conserver une couverture optimale de la tumeur tout en limitant l’irradiation des tissus sains voisins.

Questions fréquentes sur l’IA et le CBCT en radiothérapie