L’utilisation de l’imagerie par résonance magnétique (IRM) seule pour la planification dosimétrique de la radiothérapie externe soulève le problème de l’estimation de la densité électronique à partir des IRM. L’objectif de ce travail était de développer une méthode de création d’images tomodensitométriques (TDM) synthétiques (ou pseudo-TDM) à partir des IRM puis d’évaluer sa fiabilité quant à son utilisation pour la planification dosimétrique des traitements du cancer de la prostate par irradiation externe.

Les pseudo-TDM du pelvis ont été créés par déformations élastiques d’atlas sur dix patients qui devaient être traités pour un cancer de la prostate. Pour chaque patient, la planification dosimétrique était effectuée sur la TDM puis reprojetée sur la pseudo-TDM. Les différences dosimétriques entre pseudo-TDM et TDM ont ensuite été évaluées.

Pour la dose moyenne au volume cible prévisionnel, la différence relative de dose entre pseudo-TDM et TDM allait de 0,1 % à 1,7 % ; elle était en moyenne de 0,9 %. Pour le rectum, les têtes fémorales droite et gauche et la vessie, elle était en moyenne de respectivement 1,1 %, 0,8 %, 0,8 % et 1,0 %.

Les écarts dosimétriques entre les TDM et les pseudo-TDM étaient faibles pour les organes à risques et pour le volume cible, laissant envisager une possible utilisation d’une méthode de génération de pseudo-TDM de ce type pour la planification en radiothérapie à partir de l’IRM.

Magnetic resonance imaging (MRI) plays an increasing role in radiotherapy dose planning. Indeed, MRI offers superior soft tissue contrast compared to computerized tomography (CT) and therefore could provide a better delineation of target volumes and organs at risk than CT for radiotherapy. Furthermore, an MRI-only radiotherapy workflow would suppress registration errors inherent to the registration of MRI with CT. However, the estimation of the electronic density of tissues using MRI images is still a challenging issue. The purpose of this work was to design and evaluate a pseudo-CT generation method for prostate cancer treatments.

A pseudo-CT was generated for ten prostate cancer patients using an elastic deformation based method. For each patient, dose delivered to the patient was calculated using both the planning CT and the pseudo-CT. Dose differences between CT and pseudo-CT were investigated.

Mean dose relative difference in the planning target volume is 0.9% on average and ranges from 0.1% to 1.7%. In organs at risks, this value is 1.8%, 0.8%, 0.8% and 1% on average in the rectum, the right and left femoral heads, and the bladder respectively.

The dose calculated using the pseudo-CT is very close to the dose calculated using the CT for both organs at risk and PTV. These results confirm that pseudo-CT images generated using the proposed method could be used to calculate radiotherapy treatment doses on MRI images.