Soutenance de thèse chloé SOORMALLY

La biopsie prostatique est l'examen diagnostique clé du cancer de la prostate. Réalisée sous guidage échographique, la procédure vise à prélever des échantillons de tissu prostatique pour un examen histopathologique. Des stations échographiques spécialisées proposent une assistance au geste afin d'augmenter son efficacité et sa précision. 

Les stations actuelles proposent (i) de recaler le flux échographique 2D avec un volume échographique 3D de référence et/ou l'IRM pré-opératoire, grâce à un capteur externe, ou alternativement (ii) de recaler des volumes échographiques acquis très régulièrement avec un volume échographique de référence, lui-même recalé par rapport à l'IRM. La première approche (probe-tracking) permet un fonctionnement temps-réel mais présente toutefois une précision limitée car seul le mouvement de la sonde est suivi. La deuxième approche (organ-tracking) améliore la précision, tout étant très proche de la pratique clinique à main-levée mais ne fonctionne pas pas en temps-réel. 

Les travaux de cette thèse s’inscrivent dans le pipeline clinique de l'approche organ-tracking. Deux aspects complémentaires ont été abordés dans cette thèse (i) le recalage du flux échographique 2D de navigation dans un volume échographique 3D, afin de fournir à l'urologue une localisation temps-réel du plan échographique courant. Trois méthodes ont été développées et évaluées sur des données de navigation réalistes, générées à partir d'images cliniques et de trajectoires de sonde entièrement simulées et/ou issues d’enregistrements provenant d’un simulateur de biopsie; (ii) la planification temps-réel du mouvement de la sonde échographique afin de guider l’urologue vers une cible de biopsie. Un environnement de simulation, construit à partir de données cliniques, a été utilisé pour entraîner un agent d’apprentissage par renforcement capable de naviguer de manière autonome vers un plan échographique alignant l’axe de l’aiguille avec la cible. La combinaison des contributions issues des deux parties de cette thèse vise à développer un système de type GPS pour la navigation assistée lors des biopsies prostatiques, assurant à la fois la localisation et le guidage. 

L’objectif est d’améliorer la précision et la qualité diagnostique du geste tout en réduisant sa complexité et sa durée, afin de limiter l’inconfort du patient.