Optimisation de la dose de rayonnement pour les procédures guidées par rayons X – OptimiX

Des travaux récents ont proposé des approches en quasi temps réel pour estimer l'exposition du patient/personnel au rayonnement dans la salle d'opération. Cependant, de telles approches ne sont pas compatibles avec une utilisation clinique ou pour de l’enseignement car elles sont associées à des approximations substantielles. En raison du coût de calcul élevé requis, ils utilisent de large base de données de simulations qui sont pré-calculées pour un ensemble de configuration donné en utilisant un modèle générique du patient.

L'ambition du projet OptimiX est d'éliminer les approximations inhérentes à de telles approches en développant des méthodologies permettant un calcul de la dose en temps réel pour n’importe quelle configuration du système d’imagerie, de la salle opératoire, du personnel, mais également de n’importe quel patient. L'objectif global du projet OptimiX est d'améliorer la sécurité radiologique du patient et du personnel clinique en (a) développant de nouvelles approches pour simuler le RI de façon rapide et précise en considérant des modèles réalistes et personnalisés du patient et du personnel, (b) proposant des méthodes pour optimiser la configuration du dispositif d'imagerie par rayons X afin de minimiser la dose délivrée sans compromettre la qualité de l'image et (c) en développant un système de visualisation par réalité augmentée/virtuelle pour faciliter l’enseignement, de façon engagée et intuitive, le comportement des RI en salle opératoire.

a. Premier modèle de prédiction ultra rapide de la dose personnalisée dans le patient par intelligence artificielle.
b. Premier modèle de prédiction ultra rapide de la diffusion X en salle opératoire par intelligence artificielle.
c. Premier modèle d’optimisation incluant la présence des protections plombées

L'impact principal du projet OptimiX sera d’améliorer la santé des chirurgiens, des radiologues interventionnels, du personnel en salle opératoire et des patients en réduisant l'absorption des doses de rayons X. Les méthodes qui seront développées dans ce projet pourront être facilement transférées à l'industrie de la santé et pourront également profiter à la communauté scientifique. Enfin, OptimiX a le potentiel pour devenir un standard en termes de formation et d’enseignement pour la radioprotection.

En cours

L'imagerie médicale par rayons X joue un rôle fondamental dans plusieurs domaines de la médecine. Cependant, son utilisation est associée à un risque inhérent d'exposition aux rayonnements ionisants (RI) nocifs pour le patient et les membres du personnel médical. De nombreuses études ont montré que toute exposition augmente le risque (a) réactions tissulaires radio-induites (épilation, nécrose cutanée, cataractes) et (b) d'effets stochastiques tels que les tumeurs malignes. Alors que l'exposition d'un patient peut être justifiée par une indication médicale et se produit généralement en un seul épisode, le personnel médical fournissant les soins peut être exposé quotidiennement. La nature répétitive de cette exposition, même à faible doses, augmente le risque de développer des effets biologiques négatifs et ce risque augmente lorsque l'exposition est accumulée au fil du temps. Des études ont rapporté que le dosage des RI le plus élevé enregistré pour tout personnel médical travaillant avec des rayons X est celui des praticiens en chirurgie interventionnelle. En effet, la plupart des procédures sont réalisées sous guidage radioscopique (imagerie radiographique continue) avec le besoin pour le personnel de rester à côtés du patient pendant la procédure. Même si la majeure partie de leur corps est protégée par des vêtements protecteurs en plomb, la dose délivrée aux zones non couvertes telles que les mains, les yeux et les jambes peuvent atteindre les limites maximales autorisées. La dose du patient peut également devenir alarmante pendant des procédures complexes où les temps de fluoroscopie sont prolongés et/ou une acquisition d'un grand nombre de clichés de la même zone est nécessaire. D'autre part plusieurs études ont rapporté une quantité considérable d'exposition inutile résultant d'un manque de sensibilisation, d'un intérêt réduit des risques à long terme et d'une mauvaise connaissance du comportement des RI.

Des travaux récents ont proposé des approches en quasi temps réel pour estimer l'exposition du patient/personnel au rayonnement dans la salle d'opération. Cependant, de telles approches ne sont pas compatibles avec une utilisation clinique ou pour de l'enseignement car elles sont associées à des approximations substantielles. En raison du coût de calcul élevé requis, ils utilisent de large base de données de simulations qui sont pré-calculées pour un ensemble de configuration donné en utilisant un modèle générique du patient.

L'ambition du projet OptimiX est d'éliminer les approximations inhérentes à de telles approches en développant des méthodologies permettant un calcul de la dose en temps réel pour n'importe quelle configuration du système d'imagerie, de la salle opératoire, du personnel, mais également de n'importe quel patient. L'objectif global du projet OptimiX est d'améliorer la sécurité radiologique du patient et du personnel clinique en (a) développant de nouvelles approches pour simuler le RI de façon rapide et précise en considérant des modèles réalistes et personnalisés du patient et du personnel, (b) proposant des méthodes pour optimiser la configuration du dispositif d'imagerie par rayons X afin de minimiser la dose délivrée sans compromettre la qualité de l'image et (c) en développant un système de visualisation par réalité augmentée/virtuelle pour faciliter l'enseignement, de façon engagée et intuitive, le comportement des RI en salle opératoire.

L'impact principal du projet OptimiX sera d'améliorer la santé des chirurgiens, des radiologues interventionnels, du personnel en salle opératoire et des patients en réduisant l'absorption des doses de rayons X. Les méthodes qui seront développées dans ce projet pourront être facilement transférées à l'industrie de la santé et pourront également profiter à la communauté scientifique. Enfin, OptimiX a le potentiel pour devenir un standard en termes de formation et d'enseignement pour la radioprotection.