Pipeline de dosimétrie entièrement automatisé pour la PRRT : aperçus et expérience de l’ICANS à Strasbourg

Abstract

Introduction

Les logiciels de dosimétrie pour la PRRT s’appuient sur des méthodes de segmentation manuelles ou semi-automatiques, ce qui limite leur intégration en routine clinique. Cependant, le développement récent d’algorithmes de deep-learning (DL) efficaces pour segmenter automatiquement les CT offre une solution prometteuse. Cette étude présente le développement et l’application clinique d’un pipeline de dosimétrie automatisé pour la PRRT, combinant la segmentation DL des organes à risques (OARs) et une correction de l’effet de volume partiel (EVP) anatomique.

Methode

Le pipeline proposé se compose de 4 étapes. D’abord, tous les organes et le squelette sont segmentés pour chaque TEMP/TDM à par un algorithme DL de segmentation (Moose). Basée sur ces segmentations, une correction de l’EVP au niveau du voxel est appliquée aux images TEMP en utilisant la méthode itérative de Yang (PETPVC). Les images sont converties en débit de dose par convolution avec un kernel 177Lu précalculé dans l’eau par simulation Monte Carlo (GATE 9.1). Enfin, les courbes activité-temps sont intégrées en utilisant la méthode proposée par Jackson et al. Cette approche a été appliquée pour réaliser la dosimétrie rénale post-traitement, avec et sans correction de l’EVP, de 24 patients traités au 177Lu-DOTATATE à l’ICANS (93 cures). Des seuils de dose de 23, 30 et 40 Gy ont été considérés pour l’optimisation rétrospective de l’activité administrée de chaque patient.

Résultats

Le pipeline proposé a le potentiel d’améliorer significativement la pratique clinique en automatisant le processus de dosimétrie. Appliquée à 93 cures, la dose absorbée moyenne par cure était de 3,34 ± 0,97 Gy (0,45 ± 0,13 Gy/GBq) sans correction et de 3,96 ± 1,16 Gy (0,54 ± 0,15 Gy/GBq) avec correction de l’EVP. Ces résultats suggèrent qu’une dosimétrie personnalisée permettrait d’augmenter considérablement l’administration d’activité, en moyenne de 55 % au seuil de 23 Gy utilisé en radiothérapie externe et potentiellement de 103 % et 170 % aux seuils de 30 et 40 Gy, respectivement.

Conclusions

Les avancées dans les algorithmes DL de segmentation automatique permettent d’automatiser le processus de dosimétrie en PRRT, facilitant ainsi son intégration en routine clinique. L’application de ce pipeline innovant à une cohorte de patients traités à l’ICANS souligne la nécessité d’établir une relation dose-réponse claire et des seuils de doses fiables pour monitorer la dosimétrie en PRRT.