Développement et Application Préclinique du Robot De Curiethérapie Prostatique Prosper - TEL - Thèses en ligne Accéder directement au contenu
Thèse Année : 2012

The PROSPER robot for prostate brachytherapy: design, development and preclinical evaluation.

Développement et Application Préclinique du Robot De Curiethérapie Prostatique Prosper

Résumé

Objectives : reporting the design, development and experiments of a new robotic system for prostate brachytherapy including prostate tracking and MRI to Ultrasound registration. Material and methods: a robot for transperineal needle insertion has been developed. It includes the ability to track the prostate position and shape. Experiments on 90 targets inside 9 deformable phantoms have been conducted. A feasibility on 2 cadavers has also been performed. The robot had to place glass seeds simulating brachytherapy seeds as close as possible to physical targets included into the phantom or inside the prostates. A post-operative CT scan of the phantom or prostate was performed in order to measure the accuracy of the system. Results: the median accuracy was 2.73mm with a median prostate motion of 5.46mm. The accuracy in the base region was superior to the accuracy in the apex region (2.28 mm vs 3.83 mm, p<0.01) and was not significantly different for horizontal or oblique needles (2.7 vs 2.82 mm, p=0.18). Cadaver experiments demonstrated that the approach was feasible and that the robot could be used in a real clinical environment. Conclusion: the robot for prostate brachytherapy is the first system enabling prostate tracking. Targets can be accurately reached despite prostate motion and deformation. It could be applied to focal therapy for prostate cancer.
Objectifs : Rapporter le développement et les expérimentations d'un nouveau système robotisé destiné à la curiethérapie prostatique possédant un système de suivi de la prostate et une possibilité de fusion écho-IRM. Matériel et méthodes : Un robot d'implantation d'aiguilles transpérinéales guidé par échographie transrectale avec suivi per-opératoire des mouvements et de la déformation de la prostate a été créé. Les expériences ont été conduites sur 90 cibles réalisées dans 9 fantômes conçus pour être mobiles et déformables. Les expériences ont été ensuite conduites chez 2 cadavres. Le robot a cherché à déposer des billes de verre simulant des grains de curiethérapie aussi près que possible des cibles dans des fantômes évaluables par différentes modalités d'imagerie dont le scanner et dans des prostates de cadavre. Les résultats étaient mesurés en segmentant les cibles et les billes de verre sur des volumes tomodensitométriques des fantômes et des cadavres. Résultats : Le robot était capable d'atteindre les cibles choisies dans les fantômes avec une précision médiane de 2.73 mm, avec un déplacement médian de la prostate de 5.46 mm. La précision était meilleure à la base qu'à l'apex (2.28 mm vs 3.83 mm, p<0.01) et n'était pas significativement différente pour les implantations horizontales et obliques (2.7 vs 2.82 mm, p=0.18). Les tests sur cadavre ont montré la faisabilité et l'ergonomie du robot en salle d'opération mais des expérimentations plus poussées sont nécessaires. Conclusion : Ce robot destiné à la curiethérapie prostatique est le premier système utilisant le suivi de la prostate per-opératoire pour guider des aiguilles dans la prostate. Les expériences préliminaires montrent sa capacité à atteindre des cibles malgré les mouvements de la prostate. Les applications pourraient être élargies à la thérapie focale et aux biopsies guidées compte-tenu de sa possibilité à fusionner l'imagerie IRM et l'échographie.
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Dates et versions

tel-00767946 , version 1 (20-12-2012)

Identifiants

  • HAL Id : tel-00767946 , version 1

Citer

Jean-Alexandre Long. Développement et Application Préclinique du Robot De Curiethérapie Prostatique Prosper. Automatique / Robotique. Université de Grenoble, 2012. Français. ⟨NNT : ⟩. ⟨tel-00767946⟩
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