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Radiothérapie guidée par IRM et données radiobiologiques : la base de données ISRAR (Séquences IRM pour la Radiothérapie Adaptative Radiobiologique)

Titre et résumé traduits de l’anglais par le portail, à partir de la fiche publiée par le registre source, le 13 septembre 2026. Traduction automatique, sans relecture médicale : elle ne modifie ni n’interprète le contenu ; en cas de doute, le texte original fait foi.

Texte original (anglais)

MRI Guided Radiotherapy and Radiobiological Data: the ISRAR Database (Irm Sequences for Radiobiological Adaptative Radiotherapy)

The MRI linac Unity is a major technological evolution in radiotherapy combining a linear accelerator with a 1.5T MRI (radiological quality). It allows to target the target volume more precisely and to adapt the daily dose distribution according to variations in the position and volume of the tumor, critical organs and the tumor response. In many studies conducted in radiology, the analysis of specific MRI sequences, particularly in radiomics, aims to characterize tumors and their sensitivity to treatment. Initial data show that in radiotherapy, it would eventually be possible to characterize the radiosensitivity of healthy and tumorous tissues. With linac 1.5T MRI, the performance of selected MRI sequences, at each session, could make it possible to identify different levels of radiosensitivity within the tumour. The reproduction of these sequences on a daily basis could make it possible to follow the variations in radiosensitivity during the treatment. The final objectives would be: 1- to adapt the doses of radiotherapy to each session with a modulation of the dose according to the daily level of intra-tumor radiosensitivity, 2- to develop Artificial Intelligence (AI) tools allowing an analysis sequences and the generation of 3D maps of intra-tumor radiosensitivity, fast and suitable for carrying out a radiotherapy session. A first work carried out in collaboration with the CREATIS lab of the University Claude Bernard Lyon 1 (UCBL1) made it possible to generate maps of tissue oxygenation from sequences produced on the MRI linac Unity of the Hospices Civils de Lyon (T2\* , IVIM, Carto T2 Multi Echo-Gradient). Hypoxia is known to be the first factor of tumor resistance to irradiation. A research program is structured in collaboration with UCBL1 in order to develop radiobiological adaptive radiotherapy approaches, based on 3D maps of intra-tumoral hypoxia and their variation during treatment. Several tumor locations were selected because of the preponderant place of MRI in tumor characterization: prostate, cervix, kidney, ENT and glioblastoma. Hypoxia is not the only factor of radioresistance. Changes in the microenvironment could also impact the sensitivity of tumor cells. The program will therefore also aim to optimize the maps initially based on hypoxia, by identifying other relevant factors to be taken into account to define intra-tumor sensitivity.

L'accélérateur linéaire couplé à l'IRM Unity constitue une évolution technologique majeure en radiothérapie, associant un accélérateur linéaire à une IRM 1,5 T (qualité radiologique). Il permet de cibler le volume cible avec plus de précision et d'adapter la distribution de dose quotidienne en fonction des variations de position et de volume de la tumeur, des organes à risque et de la réponse tumorale. Dans de nombreuses études menées en radiologie, l'analyse de séquences IRM spécifiques, notamment en radiomique, vise à caractériser les tumeurs et leur sensibilité au traitement. Les données initiales montrent qu'en radiothérapie, il serait à terme possible de caractériser la radiosensibilité des tissus sains et tumoraux. Avec l'IRM linac 1,5 T, la réalisation de séquences IRM sélectionnées, à chaque séance, pourrait permettre d'identifier différents niveaux de radiosensibilité au sein de la tumeur. La reproduction de ces séquences de façon quotidienne pourrait permettre de suivre les variations de radiosensibilité pendant le traitement. Les objectifs finaux seraient : 1- adapter les doses de radiothérapie à chaque séance avec une modulation de la dose en fonction du niveau quotidien de radiosensibilité intra-tumorale, 2- développer des outils d'intelligence artificielle (IA) permettant une analyse des séquences et la génération de cartes 3D de radiosensibilité intra-tumorale, rapides et adaptées à la réalisation d'une séance de radiothérapie. Un premier travail réalisé en collaboration avec le laboratoire CREATIS de l'Université Claude Bernard Lyon 1 (UCBL1) a permis de générer des cartes d'oxygénation tissulaire à partir de séquences réalisées sur l'IRM linac Unity des Hospices Civils de Lyon (T2*, IVIM, Carto T2 Multi-Écho-Gradient). L'hypoxie est connue comme étant le premier facteur de résistance tumorale à l'irradiation. Un programme de recherche est structuré en collaboration avec l'UCBL1 afin de développer des approches de radiothérapie adaptative radiobiologique, fondées sur des cartes 3D de l'hypoxie intra-tumorale et de leur variation pendant le traitement. Plusieurs localisations tumorales ont été sélectionnées en raison de la place prépondérante de l'IRM dans la caractérisation tumorale : prostate, col de l'utérus, rein, ORL et glioblastome. L'hypoxie n'est pas le seul facteur de radiorésistance. Des modifications du microenvironnement pourraient également avoir un impact sur la sensibilité des cellules tumorales. Le programme visera donc également à optimiser les cartes initialement fondées sur l'hypoxie, en identifiant d'autres facteurs pertinents à prendre en compte pour définir la sensibilité intra-tumorale.

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