PROMISE
Projet de recherche innovant
Projet PROMISE
Pourquoi ce projet ?
La protonthérapie est une avancée majeure dans le traitement des cancers infantiles depuis une dizaine d’années. Contrairement à la radiothérapie classique ou conventionnelle (basée sur une irradiation aux photons), elle permet de cibler précisément la tumeur en réduisant les effets secondaires sur les tissus sains environnants. C’est crucial pour les enfants, dont les organes sont en développement et sensibles aux dommages causés par les rayons.
Grâce à cette précision, la protonthérapie diminue les risques de séquelles à long terme, comme des troubles cognitifs, des problèmes de croissance ou même d’autres cancers plus tard. C’est pourquoi elle est de plus en plus utilisée pour traiter les cancers pédiatriques, notamment les tumeurs du cerveau, les sarcomes et certains lymphomes.
En 2024, est lancé le projet ESSPOIR visant à améliorer la précision des traitements de Protonthérapie en combinant des images d’IRM, de scanner, de l’IA. Cette étude de faisabilité menée par le physicien Daniel Manéval et le Dr Pierre-Yves Bondiau, chef de la radiothérapie, a été concluante a fait l’objet d’un article scientifique.
En 2025, l’étude change de nom et devient PROMISE. Pendant 2 ans, elle poursuivra l’évaluation dosimétrique des cas pelviens (mise à jour du modèle pour améliorer la définition des structures osseuses et intégration des contentions) et nécessitera l’achat d’une table compatible IRM (cf. visuel ci-dessous) et d’autres équipements de pointe.
C’est dans ce cas-là et pour améliorer la qualité de vie des jeunes patients touchés par un cancer que le soutien des mécènes et la générosité du grand public sont cruciaux et prennent tout son sens.
Le projet PROMISE
Ce projet vise à rendre la Protonthérapie pédiatrique plus précise et moins toxique grâce à l’Intelligence Artificielle, en remplaçant les scanners traditionnels par une planification basée uniquement sur l’IRM. Cette approche permet de mieux cibler la tumeur, de réduire l’exposition aux radiations inutiles et donc les effets secondaires à long terme. Concrètement, cela offre aux jeunes patients des traitements plus sûrs, personnalisés et mieux tolérés.
L’utilisation exclusive de l’IRM (Imagerie par Résonance Magnétique) pour planifier les traitements, sans recourir aux scanners CT permet une meilleure visualisation des tissus mous, ce qui améliore la délimitation des tumeurs et des organes à protéger, mais ne fournit pas directement les informations de densité nécessaires pour la dose de radiation. Le défi est donc de créer des images synthétiques de type CT à partir des IRM grâce à l’IA, pour combiner les avantages des deux techniques : la précision des tissus mous de l’IRM avec les données nécessaires au calcul de dose du CT, tout en évitant l’exposition aux radiations des scanners CT traditionnels.
Les défis à relever
Malgré ses avantages, la protonthérapie doit s’adapter aux spécificités des jeunes patients :
- Leur corps évolue rapidement (croissance, perte de poids, réduction de la tumeur), ce qui peut affecter la précision du traitement.
- Les images médicales doivent être très précises pour bien définir la zone à traiter et les organes à protéger. Or, les scanners (CT) ne permettent pas toujours de voir clairement les tissus mous, contrairement à l’IRM.
- Le positionnement de l’enfant lors du traitement peut influencer l’efficacité des rayons (sur le ventre et sur le dos).
Les solutions du projet PROMISE
Ce projet vise à améliorer la précision et l’efficacité de la radiothérapie pour les enfants en intégrant trois technologies avancées :
- L’IRM pour planifier les traitements : Elle offre une meilleure visibilité des tumeurs et des organes à protéger. L’utilisation exclusive de l’IRM (Imagerie par Résonance Magnétique) pour planifier les traitements, sans recourir aux scanners CT permet notamment une meilleure visualisation des tissus mous, ce qui améliore la délimitation des tumeurs et des organes à protéger, mais ne fournit pas directement les informations de densité nécessaires pour la dose de radiation.
- L’intelligence artificielle (IA) pour automatiser l’analyse des images médicales : Cela permet de mieux définir les zones à traiter, d’adapter les plans de traitement en fonction des changements anatomiques et d’améliorer la prise de décision des médecins.
- La création d’images CT synthétiques à partir de l’IRM : Cela réduit l’exposition des enfants aux rayons X tout en conservant une bonne précision des calculs de dose.
Le défi est donc bien de créer des images synthétiques de type CT à partir des IRM grâce à l’IA, pour combiner les avantages des deux techniques : la précision des tissus mous de l’IRM avec les données nécessaires au calcul de dose du CT, tout en évitant l’exposition aux radiations des scanners CT traditionnels.
Comment se déroule le projet ?
Le projet PROMISE est organisé en plusieurs étapes :
- Collecte et analyse d’images médicales pour entraîner l’IA.
- Développement d’algorithmes pour mieux détecter les tumeurs et les organes sensibles à partir des IRM.
- Comparaison des plans de traitement avec et sans IA pour évaluer les bénéfices en termes de précision et de protection des tissus sains.
- Validation en conditions réelles à l’aide de mannequins simulant le corps humain.
- Étude des effets à long terme pour voir si ces améliorations réduisent les complications et augmentent les chances de guérison.
Un impact au-delà des cancers pédiatriques
En plus d’améliorer la prise en charge des enfants, ce projet pourrait transformer la radiothérapie pour les adultes en adaptant ces techniques aux traitements des cancers plus complexes. Un autre avantage majeur est la réduction du nombre de scanners CT, limitant ainsi l’exposition aux rayons X, particulièrement bénéfique pour la protection des jeunes patients. En remplaçant ces examens par des CT synthétiques issus de l’IRM, le projet PROMISE pourrait aussi réduire les coûts pour le Centre Antoine Lacassagne et le système de santé en général.
En résumé
Le projet PROMISE mené par le physicien Daniel Manéval et le Dr Pierre-Yves Bondiau, chef de la radiothérapie, a pour ambition d’élever le niveau de performance de la protonthérapie pédiatrique en la rendant plus précise, plus sûre et plus économique grâce à l’IA et l’IRM. En réduisant les incertitudes et en personnalisant les traitements, cette approche pourrait améliorer la qualité de vie des jeunes patients et maximiser leurs chances de guérison, tout en ouvrant la voie à une radiothérapie plus efficace pour tous.