Polytech Grenoble INFO5 Proposition Projet S10 2023-2024

Titre du projet:

Calcul d’un indice de complexité de réalisation d’une dosimétrie en radiothérapie

Porteurs et encadrants (Prénom, Nom, Institution, Adresse email) :

Christophe Mazzara, Institut Daniel Hollard, christophe.mazzara avec.fr

Entreprise/laboratoire/organisme (nom, adresse) :

Service de radiothérapie de l’Institut Daniel Hollard (Groupe AVEC), 21 rue du Dr Hermite, 38000 Grenoble

Description du contexte (10 lignes minimun)

Le traitement d’un cancer par radiothérapie consiste à irradier le volume tumoral cible (PTV) par un faisceau de rayons X d’énergie quelques MV. Le processus de préparation du traitement est le suivant :

Prescription d’une dose [Gray] et d’un schéma temporel d’irradiation du volume tumoral cible (PTV)
Réalisation d’un scanner pour obtenir la densité électronique du patient
Matérialisation des contours 3D du PTV et des organes à risques (OAR) (RT-Struct)
Dosimétrie = recherche de la balistique d’irradiation optimale à l’aide d’un TPS (Treament Planning System) (Eclipse v.16, Varian Medical Systems, Palo Alto, USA). Cet outil de planification permet de calculer la dose dans le volume 3D du patient à partir d’un algorithme de résolution des équations de Boltzmann Fokker Planck (Acuros XB, Varian), un formalisme précis qui tient compte des matériaux qui composent le patient et des hétérogénéités.
Validation du traitement puis administration du traitement

La difficulté de la dosimétrie est en partie reliée à l’environnement du PTV. Plus le volume cible est entouré d’OARs et plus les tolérances de dose de ces OARs sont en dessous de la contrainte de dose de couverture du PTV (dose de prescription), plus la dosimétrie sera difficile. En parcourant les coupes scanner complétées des volumes (PTV et OARs), notre expertise nous permet d’avoir rapidement une intuition assez précise des difficultés qui se présentent. A l’échelle du service de radiothérapie, lorsqu’il faut réaliser en parallèle plusieurs dosimétries, les priorités sont généralement définies en fonction des dates de début de traitement. Dans certains cas, il serait pourtant utile de prioriser une dosimétrie compliquée, malgré une date plus éloignée.

Objectif(s) du projet

Etant donné qu’il n’est pas idéal d’ouvrir tous les dossiers avant de choisir, nous pensons introduire un indice de complexité. Cet indice pourrait être simplement défini par les informations géométriques du fichier RT-Struct. Nous proposons de le calculer dans un repère à symétrie centrale, centré sur le PTV. Le stage consiste à calculer un indice (G) pour un fichier RT-Struct et une prescription. Nous proposons d’explorer le formalisme ci-dessous.

Travail attendu (5 lignes minimun) :

Ecrire un script python qui écoute un répertoire d’import dans lequel les fichiers dicom sont exportés du TPS. A l’arrivée d’un nouveau RTStruct : calculer l’indice de compléxité et incrémenter un fichier de synthèse au format csv.

Techniques, outils, technologies, langages et canevas à mettre en oeuvre. :

Python

Déplacement à prévoir (en dehors de l’école) : oui / non

Non