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L’intelligence artificielle pour optimiser la protonthérapie

Des scientifiques ont développé un logiciel capable de reconnaître sur des images l’extension d’un mélanome de la choroïde. Ces informations permettent de diriger encore mieux le faisceau de protons vers la tumeur afin d’épargner autant que possible les tissus avoisinants.

Le mélanome de la choroïde est la tumeur oculaire la plus fréquente chez l’adulte : elle touche environ une personne sur 100 000 par an. Depuis les années 1970, ce type de cancer est traité de préférence par la protonthérapie, car, contrairement aux rayonnements radioactifs, l’énergie des protons se disperse peu le long de leur trajectoire. Il y a donc peu de dommages collatéraux des tissus cérébraux sensibles se trouvant en arrière de l’œil. À présent, un projet de recherche soutenu par la fondation Recherche suisse contre le cancer a posé les bases à de nouveaux progrès de ce traitement.

En coopération avec des spécialistes de l’apprentissage automatique de l’Université de Berne et des médecins de la clinique d’ophtalmologie de l’Hôpital universitaire de Lausanne, la radio-oncologue Alessia Pica de l’Institut Paul Scherrer a développé une solution logicielle capable d’analyser de manière autonome les images obtenues par résonance magnétique. Sur la base d’images de 28 volontaires sain-e-s et de 24 patient-e-s atteint-e-s d’un mélanome de la choroïde, le logiciel a créé des maquettes oculaires individuelles en trois dimensions. En outre, il a déterminé de manière fiable le degré d’extension de la tumeur dans l’œil, comme cela été démontré par comparaison avec les délimitations manuelles de radio-oncologues expérimenté-e-s, spécialisé-e-s dans les tumeurs oculaires. « Les résultats coïncident à plus de 80 % », écrit Alessia Pica dans son rapport final.

Les chercheuses et chercheurs pensent que ces résultats sont encourageants, car ils montrent d’une part que le logiciel accélère la planification du traitement (il n’a besoin que de 10 secondes pour faire ses calculs), mais indiquent aussi que l’intelligence artificielle pourrait fournir des informations importantes à l’équipe de traitement multidisciplinaire. Pour planifier une protonthérapie, des spécialistes en ophtalmologie, physique médicale et radio-oncologie se concertent. En appuyant leurs préparatifs sur une maquette d’œil personnalisée, ils pourront diriger le faisceau de protons encore plus précisément vers la tumeur, afin d’épargner autant que possible les tissus avoisinants. « Nos résultats indiquent que l’utilisation de ce système sera avantageuse dans la pratique clinique », notent Alessia Pica et ses collègues.

Numéro de projet : KFS-3860-02-2016