Profil

  • Professeur adjoint - Département de physique, génie physique et optique, Université Laval,
  • Chercheur – Centre de recherche sur le cancer (CRC) de l'Université Laval
  • Chercheur – Centre de recherche du CHU de Québec Physicien médical - CHU de Québec

Formations et expériences professionnelles

  • Chercheur postdoctoral en physique médicale, University of Texas, M. D. Anderson Cancer Center
  • Doctorat en physique, Université Laval

Intérêts de recherche

  • Physique médicale, Radio-oncologie, Radiothérapie, Radiothérapie externe, Radiothérapie adaptative, Guidage par imagerie, Détecteurs à scintillation, Dosimétrie, Proton thérapie, Imagerie 4D.

Impact de la recherche

Développement de nouveaux instruments et de nouvelles techniques d’analyse afin de garantir que les traitements complexes de radiothérapie tels que la radiothérapie d’intensité modulée et la radio-chirurgie corporelle soient administrés sans faute permettant ainsi que ces traitements atteignent leurs objectifs cliniques.

Pour nous joindre

  • 11 Côte du Palais
  • Québec
  • QC , Canada
  • G1R 2J6

Projets

Thématique

Les thématiques de recherche du groupe se divise en trois volets distincts :

1) quantification et vérification de la dose en radiothérapie par le développement d’instrument novateurs basé sur les scintillateurs plastique;

2) suivi dosimétrique et anatomique des patients de radiothérapie en utilisant l’imagerie par tomographie à faisceau conique et l’imagerie portale pour évaluer et prédire les changements pouvant mener à une détérioration de la qualité des traitements;

3) développement de stratégies d’intervention basées sur les données obtenues par les deux premiers objectifs afin de concevoir des traitements plus robustes et corriger les traitements à fort risque de déviation du plan clinique;

La poursuite de ces activités de recherche, devrait permettre une meilleure personnalisation des traitement de radiothérapie ce qui devrait idéalement mener à un plus grand succès de ces traitements.

Projet 1 - Détecteur tridimensionnel pour la mesure de faisceau de radiothérapie en temps réel

Au cours des dernières années notre capacité à administrer des traitements de radiothérapie de grande complexité à significativement augmenter. Cette complexité accrue des traitements nous permet, en théorie, d'aller déposer de hautes doses de radiations sur des tissus atteints de cancer tout en préservant les tissus sains avoisinant, ce qui peux mener à de meilleurs taux de guérison et de plus faible taux d'effet secondaire. Toutefois, il est important de noter que les instruments capables de mesurer précisément ces doses de radiations n'ont pas évolués au même rythme que celui des appareils utilisés pour administrer la radiothérapie. Afin de combler ce besoin en instrumentation, notre groupe a développé premier prototype capable de mesurer des distributions complexe de dose de radiation en 3 dimensions et en temps quasi-réel. En utilisant un matériel plastique de composition voisine des tissus organiques et émettant de la luminescence visible lorsqu'irradié, il nous est possible de produire un patron lumineux proportionnel à la dose de radiation déposé dans notre détecteur. Ce patron lumineux est quantifié par un système d'imagerie plénoptique. L'information ainsi obtenue peut ensuite être reconstruite par des techniques de tomographie.

Projet 2 - Suivi anatomique des patients de radiothérapie par imagerie portale

Lors d’un traitement de radiothérapie externe, il est possible de positionner un détecteur plan à la sortie du patient pour mesurer l’énergie résiduelle ayant traversé le patient. Cette mesure bidimensionnelle, appelé imagerie portale, contient de l’information à la fois sur la dose reçue par le patient et sur l’anatomie de ce dernier. Ce projet vise l’utilisation systématique des images portales sur un grand nombre de patient afin d’effectuer un suivi constant de la qualité des traitements de radiothérapie. Le but est d’identifier trois types d’erreur possible et d’agir rétroactivement sur le traitement afin de corriger l’impact de ces erreurs. Les types d’erreurs qui sont étudiées sont : (1) erreur machine (aléatoire et sporadique) dans l’administration d’un traitement; (2) erreur dans le positionnement d’un patient; (3) changement anatomique soudain ou graduel du patient. Des techniques d’apprentissage automatique (machine learning) sont utilisées pour identifier et classifier ces erreurs afin d’en estimer l’impact potentiel. Cette vérification par imagerie portale ne rallonge pas significativement la durée des traitements et n’implique pas de dose supplémentaire de radiation pour les patients. Ces travaux pourraient donc offrir une méthode à cout quasi nul pour garantir que la radiation atteigne sa cible à chacune des fractions d’un traitement de radiothérapie.

Projet 3 - Planification de traitement efficace et robuste

La radiothérapie adaptative est une stratégie de traitement développée au début des années 2000 pour prendre en charge les changements anatomiques des patients traités en radiothérapie. Puisqu’un traitement de radiothérapie dure typiquement plusieurs semaines, il est fréquent que des patients subissent des changements anatomique important en cours de traitement (par exemple : amaigrissement, réponse tumorale). Ces changements peuvent avoir un impact clinique significatif. Malheureusement, la plupart des stratégies de radiothérapie adaptatives demandent beaucoup de ressources humaines et computationnelles, ce qui ralentir flot des traitements. Nous visons donc l’élaboration de stratégies adaptative ‘légère’ qui sont plus simple à implémenter dans une clinique chargée. Deux stratégies possiblement complémentaires sont à l’étude. Premièrement nous explorons l’élaboration de métriques de planification basé sur le modèle des frontières stochastiques afin d’être en mesure d’établir des objectifs de doses personnalisé pour chaque patient. Deuxièmement, nous étudions une technique de traitement pelvien à double recalage. Un premier recalage ciblant les structures fixe par rapport aux os et un deuxième recalage ciblant les structures plus mobiles. De cette manière il est possible de réduire l’impact des variations anatomiques causées par la mobilité de certains organes.

Équipe

Équipe de recherche en génomique transcriptionnelle

Publications

Pubmed

Subventions

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