Le fantôme THETIS détecte les distorsions d’image pour soutenir la planification des traitements par RM

Le THETIS 3D MR Distorsion Phantom aide les physiciens médicaux à quantifier et à surveiller dans le temps les distorsions potentielles qui peuvent apparaître dans les images de RM utilisées pour la planification des traitements de radiothérapie. Créé par LAP, spécialiste de l’assurance qualité dans le domaine des lasers et de la radiothérapie, le fantôme THETIS permet à l’équipe de soins multidisciplinaire de déployer les systèmes d’IRM en toute sécurité dans un contexte de radiothérapie et, ce faisant, de maximiser l’efficacité clinique grâce au ciblage précis des tissus malades.

En ce qui concerne les solutions de traitement, l’IRM offre des avantages cliniques sur plusieurs plans, notamment son contraste supérieur des tissus mous (par rapport à la tomodensitométrie) et la possibilité de visualiser une matrice d’informations fonctionnelles, y compris les processus de diffusion, le volume sanguin et l’oxygénation, ainsi que l’activité métabolique au niveau de la tumeur. Un autre avantage est le fait que l’IRM sonde le patient en utilisant des ondes radio non ionisantes. C’est un atout majeur dans le traitement des enfants et dans les cas où des images en série sont nécessaires pour surveiller la réponse de la tumeur après de multiples doses de radiation.

« En raison de ces avantages, l’adoption des systèmes IRM et MR-Linac en radiothérapie a connu une croissance massive ces dernières années », explique Torsten Hartmann, responsable de la gestion des produits pour les soins de santé chez LAP. « Nous avons créé THETIS pour permettre à l’équipe de radio-oncologie de générer des images de RM ayant une meilleure précision géométrique grâce à la détection fiable et rapide des éventuelles distorsions des images de RM. »

Ces distorsions potentielles sont causées par d’infimes perturbations de l’uniformité du champ magnétique du scanner IRM et des gradients de champ utilisés pour scanner le patient. Par extension, lorsque les séquences d’imagerie du scanner IRM ne sont pas optimisées, des problèmes peuvent survenir en aval et introduire des erreurs dans le plan de traitement du patient. « THETIS permet de déterminer facilement où les distorsions affectent l’image et si le champ magnétique du scanner a changé sur une période donnée », ajoute Torsten Hartmann.

Permettre une assurance qualité indépendante

Plus spécifiquement, le fantôme THETIS utilise une grille carrée de marqueurs en silicone intégrés, dont chacun fournit un signal RM fort et localisé (avec 258 sources de signal par plaque de mesure). Le fantôme, qui est aligné sur l’isocentre ou le centre de l’image du scanner IRM à l’aide des systèmes laser IRM de LAP et de ses aides à la mise à niveau intégrées, peut détecter les distorsions d’image résiduelles dues aux non-linéarités du gradient ou aux inhomogénéités de l’aimant principal afin de s’assurer qu’elles restent dans des limites acceptables. De cette manière, les marqueurs en silicone aident le physicien médical à visualiser la perte de fidélité géométrique avec la distance par rapport à l’isocentre de l’aimant, empêchant ainsi une vision potentiellement inexacte des organes situés dans les zones extérieures de l’image de RM.

« Bien sûr, tous les fournisseurs de systèmes d’IRM proposent des méthodes et des algorithmes pour la correction de la distorsion », note Torsten Hartmann. « Bien que cela soit tout à fait normal, un fantôme de grand champ comme THETIS permet d’effectuer les contrôles indépendants d’assurance qualité indispensables pour garantir un déploiement sûr des systèmes d’IRM dans le cadre de la radiothérapie. » Ces contrôles d’assurance qualité commencent par la mise en service d’un nouveau scanner IRM et la caractérisation des performances d’imagerie de base de la machine par rapport aux spécifications du fabricant. Tout aussi important, THETIS offre des flux de travail rationalisés pour l’assurance qualité systématique des distorsions d’images de RM pendant toute la durée de vie du scanner IRM. Cela garantit, par exemple, la fidélité géométrique des images de RM après des mises à niveau matérielles et logicielles majeures du système d’imagerie.

« Les équipes cliniques ont besoin d’une vue plus détaillée de la façon dont ces mises à niveau affectent la qualité des images de RM », ajoute Torsten Hartmann. « En même temps, THETIS soutient le contrôle régulier de la qualité des images de RM, par exemple, dans le cadre de vérifications mensuelles ou trimestrielles de la distorsion des images et de son évolution dans le temps. »

Innovation collaborative

Sur le plan opérationnel, le lancement clinique et commercial du fantôme THETIS est le résultat d’une collaboration de R et D entre l’équipe de développement de produits LAP et le service de technologie IRM de Siemens Healthineers, en Allemagne. Ce dernier fournit de plus en plus de systèmes IRM dédiés dans les cliniques de radiothérapie et, à ce titre, souhaite proposer un fantôme de distorsion d’image fiable et abordable, conçu sur mesure pour son portefeuille d’équipements IRM.

« Nous sommes passés rapidement du prototypage et de l’évaluation au développement et à la construction du produit (seulement six mois au total) avant de passer au test bêta », explique Torsten Hartmann. La proximité géographique a certainement contribué à rationaliser le cycle d’innovation des produits, l’usine de fabrication de LAP à Nuremberg n’étant qu’à une vingtaine de kilomètres du centre de technologie IRM de Siemens Healthineers à Erlangen. « La clé du succès de la livraison a été de pouvoir tester, itérer et optimiser conjointement le fantôme THETIS avec nos collègues de l’équipe de R et D en IRM de Siemens Healthineers », ajoute Torsten Hartmann.

Il convient toutefois de noter que le fantôme commercial s’adapte à tous les fournisseurs. Il a été optimisé sur les systèmes d’IRM de Siemens Healthineers, mais est également compatible avec une gamme de scanners à alésage ouvert d’autres fabricants. Le fantôme est tout aussi polyvalent dans la clinique de radiothérapie. Selon Torsten Hartmann, THETIS est compatible avec les flux de travail émergents de planification du traitement par RM uniquement et avec la norme de soins établie en vertu de laquelle un ensemble de données fusionnées TDM-IRM fournit les informations de RM nécessaires pour définir le volume de la tumeur et les organes à risque, tandis que la tomodensitométrie est utilisée pour le calcul de la dose.

THETIS en résumé

Le THETIS 3D MR Distorsion Phantom est conçu pour l’assurance qualité des images de RM dans les contextes de radiothérapie et de diagnostic. Les principales caractéristiques comprennent :

• Modularité : les étapes d’extension permettent une adaptation optimale aux différentes exigences du système et du flux de travail.
• Sécurité IRM : le fantôme ne contient aucun composant ferromagnétique et, à ce titre, il est parfaitement adapté à l’environnement IRM.
• Manipulation facile : la mise à niveau intégrée facilite l’alignement, tandis que la manipulation intuitive du fantôme simplifie l’examen 3D de l’ensemble de l’espace IRM.
• Chiffres à retenir : 10 plaques (étape d’extension maximum) ; trois modules d’extension ; testé en IRM 3 T ; 258 sources de signaux par plaque de mesure.