Fantômes voxelisés personnalisés

Afin d’obtenir une évaluation des doses absorbées la plus précise possible, un modèle anatomique tridimensionnel spécifique au patient, appelé fantôme voxelisé personnalisé, a été créé pour chacun d’entre eux à partir d’un examen TDM haute résolution. Pour la SIRT, il était ainsi nécessaire d’avoir une TDM de qualité suffisante pour effectuer une segmentation des régions d’intérêt (ROI) et incluant à la fois le thorax et l’abdomen.

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5.2.1. Segmentation des régions d’intérêt

Pour la majorité des patients, deux types d’examens TDM remplissant les conditions requises étaient disponibles, à savoir un examen TDM injecté haute résolution et l’acquisition TDM de l’examen ¹⁸F-FDG TEP/TDM. Lorsqu’il était disponible, ce dernier a été utilisé. Ce choix était motivé par le fait que, contrairement aux examens TDM injecté haute résolution, un examen TEP/TDM est effectué dans les mêmes conditions respiratoires que les examens TEMP/TDM, à savoir en respiration libre, ce qui est ensuite un avantage pour faciliter le recalage de l’examen TEMP/TDM de l’étape SPHERE 1 sur le fantôme voxelisé (cf. § 5.3.1). Pour quelques cas particuliers, aucun examen ¹⁸F-FDG n’ayant pu être réalisé, l’examen TDM injecté haute résolution a été utilisé pour la création du fantôme voxelisé. L’examen TDM utilisé à cette étape sera par la suite appelé « TDM de segmentation ». On peut noter que dans tous les cas, la TDM de segmentation correspondait à une acquisition effectuée en 512 x 512.

Afin de pouvoir tenir compte de la totalité des fixations potentielles au niveau des poumons et de l’abdomen, les coupes TDM incluant la région allant du haut des poumons au bas des reins ont été sélectionnées pour chaque patient et importées dans le module d’imagerie IMAgo du logiciel Isogray (Dosisoft, Cachan, France). Le contour externe du patient, le poumon droit, le poumon gauche, le foie et les lésions hépatiques ont été segmentés semi automatiquement pour la totalité des patients. On peut noter que la totalité du foie et des lésions hépatiques a été segmentée, quel que soit le type de traitement envisagé (FT, FD ou FG). La Figure 37 présente une capture d’écran de la segmentation réalisée sous Isogray pour le patient P2.

Figure 37 : Capture d’écran du logiciel Isogray après la segmentation des ROI pour le patient P2. Quadrant supérieur gauche : vue axiale, quadrant inférieur gauche : vue frontale, quadrant inférieur droit : vue sagittale, quadrant supérieur droit : reconstruction 3D des ROI.

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5.2.2. Création des fantômes voxelisés personnalisés

Pour chaque patient, le fichier d’exportation des contours, obtenu en sortie du logiciel Isogray, a ensuite été importé dans le logiciel OEDIPE pour créer un fantôme voxelisé personnalisé. Pour cela, l’option « Dosigray » de l’onglet « Fantôme/Création » (cf. chapitre II, § 3.1) a été utilisée. Le fantôme obtenu est donc constitué de la totalité des ROI segmentées sur la TDM de segmentation ; celles-ci correspondent donc aux ROI utilisées dans le modèle à partition. On peut noter que dans les fantômes voxelisés créés par OEDIPE pour les applications SIRT, le foie est divisé en deux ROI, à savoir le foie sain et la tumeur, et que la ROI finale délimitée par les contours externes correspond au corps entier du patient à l’exclusion des organes segmentés, cette région étant donc appelée par la suite « Tissus restants ». Les abréviations TL, NTL, RL, LL et RT seront utilisées par la suite pour désigner les lésions hépatiques, le foie sain, le poumon droit, le poumon gauche et les tissus restants, respectivement. De plus, ces fantômes ont été créés en 256 x 256 et ont donc une résolution deux fois plus faible que la TDM de segmentation, ce choix reposant sur un compromis entre l’espace mémoire occupé par les fantômes et leur résolution (cf. § 5.4.5). L’option d’élimination de l’air disponible dans OEDIPE (cf. chapitre II, § 3.1) a ensuite été utilisée pour réduire la taille des fantômes au seul volume utile (une ROI « Air », réduite au minimum, existant toujours dans les fantômes). Une synthèse des caractéristiques des fantômes est présentée en Annexe 1.

La base de matériaux d’OEDIPE a été modifiée pour ajouter des matériaux spécifiques définis à partir des densités et compositions élémentaires issues des publications 89 et 110 de la CIPR [3,87] et un matériau a ensuite été attribué à chaque ROI. Pour cette étude, la densité des lésions hépatiques a été supposée identique à celle du foie sain. Les caractéristiques des matériaux utilisés sont reportées dans le Tableau 4. Le volume et la masse de chaque ROI ont finalement été évalués à partir du nombre de voxels constituant chaque ROI, de la résolution des fantômes et de la densité des matériaux attribués aux ROI. L’envahissement tumoral global du foie (TB) a alors pu être calculé pour chaque patient à partir de l’équation

, où VTL et VNTL sont les volumes des lésions hépatiques et du foie sain, respectivement⁴¹. Les résultats obtenus pour VNTL, VTL et TB sont reportés dans le Tableau 5.

Fraction massique (%)

Homme Femme Air Poumons ^{Foie sain}

& Tumeur

Tissus

restants ^{Air Poumons}

Foie sain & Tumeur Tissus restants H - 10,2 10,2 11,4 - 10,2 10,2 11,4 C 0,012 10,9 13 58,8 0,012 10,9 13,1 58,9 N 75,5268 3,3 3,1 0,8 75,5268 3,3 3,1 0,7 O 23,1781 74,5 72,5 28,7 23,1781 74,5 72,4 28,7 Na - 0,15 0,2 0,1 - 0,15 0,2 0,1 P - 0,15 0,2 - - 0,15 0,2 - S - 0,24 0,3 0,1 - 0,25 0,3 0,1 Cl - 0,3 0,2 0,1 - 0,3 0,2 0,1 K - 0,2 0,3 - - 0,2 0,3 - Ar 1,2827 - - - 1,2827 - - - Fe - 0,06 - - - 0,05 - - Densité 0,001205 0,779 1,05 0,95 0,001205 0,752 1,05 0,95

Tableau 4 : Compositions élémentaires et densités des matériaux utilisées pour les fantômes voxelisés des patients traités par SIRT.

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Les densités des lésions hépatiques et du foie sain ayant été supposé identiques, l’envahissement tumoral peut être calculé à partir des volumes ou des masses indifféremment.

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