IRM quantitative sur MR-LINAC au cours du traitement de radiothérapie

Contexte scientifique:

La radiothérapie est un des traitements de référence des cancers localisés. Cependant, son efficacité peut être impactée du fait de caractéristiques biologiques intrinsèques aux tumeurs comme l’hypoxie entrainant une radiorésistance. L’hypoxie affecte l’effet des rayonnements sur ADN des cellules tumorales. De plus elle maintient les cellules tumorales malignes dans un état de dédifférenciation, favorise l’invasion du tissu sain [1]; ce qui est à l’origine d’un phénotype tumoral souvent plus agressif [2]. Une des pistes thérapeutiques envisagée pour contrer les effets de l’hypoxie et de la radiorésistance induite, est d’augmenter la dose totale délivrée. Les zones d’hypoxie intra-tumorale sont néanmoins hétérogènes et évolutives au cours du temps. Une voie de recherche prometteuse pour mieux cibler ces zones hypoxiques pendant la radiothérapie serait l’utilisation de séquences multiparamétriques quantitatives IRM [3].

Les Hospices Civils de Lyon viennent d’acquérir un nouvel accélérateur de radiothérapie avec une IRM de 1,5 Tesla intégrée : l’IRM LINAC Unity d’Elekta. Cette nouvelle technologie permet l’acquisition de séquences IRM avant chaque séance de traitement pour adapter le plan de traitement de radiothérapie aux différents changements radiologiques observés. Des travaux ont été réalisés et sont en cours pour étudier l’adaptation quotidienne du plan de traitement selon les séquences anatomiques IRM (contraste pondérés T1 et T2) [4]. L’utilisation des séquences quantitatives sur l’IRM LINAC demeure encore très peu documentée [5].

Ce projet est réalisé dans le cadre d’une collaboration entre la laboratoire CREATIS et le service de radiothérapie du CHU Lyon-Sud des HCL.

Objectifs:

- Valider les paramètres des séquences d’IRM quantitatives additionnelles à un protocole existant destinée à cartographier l’oxygénation des tissus à partir d’une séquence de diffusion (IVIM), d’une séquence encodée en déplacement chimique et de cartographie T2.

- S’approprier et adapter les outils de quantification développés au laboratoire pour cartographie l’oxygénation ainsi que les autres paramètres quantitatifs d’intérêt.

- Traiter et valider les protocoles sur les tumeurs de la prostate, du col utérin, du rein, ORL et cérébrales.

Lieu du stage : Ce stage sera réalisé sur le site le service de radiothérapie du CHU Lyon-Sud des HCL et sur le site du campus LyonTech-La Doua au laboratoire CREATIS.

Profil et compétences du candidat recherché :

- Physicien/ne ou spécialiste du traitement de l’image avec des bonnes compétences en imagerie et de physique des particules

- Maitrise d’outils de programmation ou de prototypage (Matlab)

- Volonté de s’investir dans le domaine médical et de travailler dans un milieu interdisciplinaire

- Autonomie, dynamisme

- Bon niveau oral et écrit en anglais

Références bibliographiques :

1. Monteiro AR, Hill R, Pilkington GJ, Madureira PA. The Role of Hypoxia in Glioblastoma Invasion. Cells. 2017;6(4). doi:10.3390/cells6040045

2. Bao S, Wu Q, McLendon RE, et al. Glioma stem cells promote radioresistance by preferential activation of the DNA damage response. Nature. 2006;444(7120):756-760. doi:10.1038/nature05236

3. Gérard M, Corroyer-Dulmont A, Lesueur P, et al. Hypoxia Imaging and Adaptive Radiotherapy: A State-of-the-Art Approach in the Management of Glioma. Front Med (Lausanne). 2019;6:117. doi:10.3389/fmed.2019.00117

4. Winkel D, Bol GH, Kroon PS, et al. Adaptive radiotherapy: The Elekta Unity MR-linac concept. Clin Transl Radiat Oncol. 2019;18:54-59. doi:10.1016/j.ctro.2019.04.001

5. Kooreman ES, van Houdt PJ, Nowee ME, et al. Feasibility and accuracy of quantitative imaging on a 1.5 T MR-linear accelerator. Radiother Oncol. 2019;133:156-162. doi:10.1016/j.radonc.2019.01.011

Contacts: Les candidatures, composées d’un CV détaillé, des relevés de notes et classements des formations suivies et d’une lettre de motivation mettant en avant les adéquations du parcours et des compétences du candidat, sont à adresser à : olivier.beuf@creatis.insa-lyon.fr, ariane.lapierre@chu-lyon.fr et olivier.chapet@chu-lyon.fr.