Soutenance mémoire
Les facteurs de risque du cancer du sein
Les causes précises du cancer du sein ne sont pas encore identifiées. La survenue d’un cancer du sein est la conséquence finale d’un ensemble d’événements complexes, et les facteurs de risque du cancer du sein sont nombreux et très variés [Nkondjock & Ghadirian, 2005]. Ils sont classés en fonction de leur importance, on trouve : les risques principaux, les risques importants et les risques d’importance mineure ou dont l’importance reste à déterminer. Parmi les risques principaux du cancer du sein, on trouve le genre puisque le cancer du sein concerne 99 % des femmes contre 1 % des hommes [Yoney et al., 2009]. Le facteur âge vient ensuite et représente un facteur principal pour tout type de cancer. Il est rare d’observer le développement d’un cancer du sein chez les femmes de moins de trente ans. Au contraire, ce risque augmente de manière exponentielle jusqu’à l’âge de quarante-cinq ans et est maximal entre soixante et soixante-neuf ans. L’hérédité joue aussi un rôle principal : 5 à 10 % des cancers du sein sont dus à une prédisposition génétique, Ils sont souvent associés à un cancer ovarien [Chabosseau, 2013]. Pour les risques importants, on peut citer les maladies histologiques du sein ainsi que les antécédents de cancer, quels qu’ils soient, peuvent augmenter le risque de cancer du sein. Le niveau de densité mammaire observé lors d’une mammographie est associé à une élévation du risque de cancer du sein. La puberté précoce et La ménopause tardive augmentent le risque de développer un cancer du sein. L’exposition du tissu mammaire aux radiations ionisantes avant l’âge de 40 ans est susceptible de provoquer un cancer du sein dans les années ultérieures [Leung et al., 2008]. Beaucoup d’autres facteurs de risques liés au mode de vie, tels que la consommation régulière d’alcool, le tabagisme, l’obésité, une alimentation riche en graisse ou encore les traitements hormonaux substitutifs de la ménopause, la contraception orale œstroprogestative, absence de grossesse et âge tardif de la première grossesse, absence d’allaitement et bien d’autres peuvent présenter des risques modérés du cancer du sein [Slattery et al 2008].
Mastectomie partielle ou tumorectomie
Elle consiste à enlever le tissu cancéreux (tumeur) ainsi qu’un peu de tissu sain autour de la tumeur afin de limiter le risque de récidive, mais de façon à conserver la plus grande partie du sein. On la nomme aussi chirurgie conservatrice du sein. La chirurgie conservatrice a pour objectif d’obtenir un contrôle tumoral et de limiter les séquelles esthétiques et fonctionnelles. Les complications spécifiques aux tumorectomies sont en particulier [Fitzal & Gnant, 2006]:
Une asymétrie de volume conséquente à l’intervention, variable selon la taille de la lésion et la taille préexistante des seins,
Une déformation résiduelle du sein opéré,
Une cytostéatonécrose, nécrose partielle ou totale de la glande mammaire,
Une invagination de la cicatrice, attirée vers l’intérieur du sein,
Un épanchement lymphatique.
Toutes ces complications sont majorées par une éventuelle radiothérapie.
Thérapie hormonale
L’hormonothérapie est un traitement qui empêche l’action d’hormones susceptibles de stimuler la croissance des cellules cancéreuses. Le sein est soumis de manière physiologique à l’influence des hormones stéroïdiennes, les œstrogènes et la progestérone. Les tumeurs du sein se développent en partie sous l’influence des œstrogènes. Il existe des récepteurs hormonaux aux œstrogènes et à la progestérone dans les cellules des tumeurs hormonodépendantes du cancer du sein [Clippe et al., 2003]. Effets indésirables consistent à : Bouffées de chaleur, Saignements vaginaux, Troubles digestifs, Troubles visuels, Sarcomes utérins.
Évaluation de la réponse à la chimiothérapie néo-adjuvante
Un des atouts majeurs de la chimiothérapie néo-adjuvante est de permettre une évaluation invivo de la chimiosensibilité de la tumeur, via l’analyse de la réponse histologique tumorale lors du geste chirurgical. Malheureusement, il s’agit d’un critère de connaissance tardive et ne concernant que 15 à 30% des patientes. L’analyse des réponses clinique, biologique et d’imagerie semble théoriquement pouvoir fournir des critères plus précoces pour l’évaluation de l’efficacité de la chimiothérapie, d’ordre pronostique. L’évaluation de la réponse tumorale précoce à la chimiothérapie est en effet un enjeu majeur en oncologie en général, et dans le cas particulier de la chimiothérapie néoadjuvante des cancers du sein. L’objectif serait de permettre au clinicien de choisir et d’adapter au mieux son traitement, et de définir des paramètres prédictifs précocement d’une non-réponse tumorale, ce qui aurait un impact majeur sur le plan clinique (limitation de la toxicité médicamenteuse et poursuite de la croissance tumorale chez les non répondeuses) comme sur le plan médicoéconomique (coût élevé d’une chimiothérapie inefficace). De plus, la prise en charge des éventuelles complications iatrogènes, et les complications psychiques va aider à la réinsertion des patientes dans leur vie socioprofessionnelle. [Olivier, 2015].
Les approches géométriques
Les méthodes géométriques sont peut-être les plus intuitives. Elles sont basées sur une identification préalable des structures communes sur les images référence et source, puis à les mettre en correspondance. Ces structures peuvent être des primitives géométriques quelconques comme les points, les lignes, les courbes, les surfaces, les volumes, les hypersurfaces… . Le choix des primitives doit être guidé par un certain nombre de propriétés : détection facile et précise, répartition sur l’ensemble de l’image, robustesse au bruit, aux artefacts et aux différents changements liés à l’acquisition. Les méthodes géométriques reposent donc sur deux étapes bien distinctes, qui sont d’ailleurs généralement menées de façon complètement indépendante. La première étape, dite de segmentation, a pour but d’extraire des primitives qui soient significatives, et correspondent aux mêmes réalités physiques dans les deux images. Deux types d’amers peuvent être distingués : les amers extrinsèques et intrinsèques. Les amers extrinsèques sont des marqueurs externes (cadre stéréotaxique, vis ou marqueurs externes collés sur la peau) visibles dans la modalité d’imagerie. Les amers intrinsèques sont déterminés à partir de l’image, soit manuellement par un expert, soit automatiquement ou semi-automatiquement en utilisant certaines propriétés locales portées par les niveaux de gris. Dans le cadre du recalage des mammographies, les primitives ne peuvent pas être extrinsèques. La nature déformable de la peau à la surface du sein ne permet pas l’utilisation de cette approche. Les seuls points détectables et qui peuvent être mis en correspondance de manière robuste sont des repères anatomiques (figure 2.4) [Wirth, 1999]. Les points des repères les plus couramment utilisés sont le mamelon et le contour du sein, ces points des repères étant les plus faciles à extraire.
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Table des matières
Introduction générale
Chapitre (I) Généralités sur le cancer du sein et le suivi après la chimiothérapie néo-adjuvante
1. Introduction
2. Le cancer du sein
3. Les facteurs de risque du cancer du sein
4. Les pathologies mammaires
4.1. Les microcalcifications (Mcs)
4.1.1. Morphologie
4.1.2. Distribution
4.1.3. Taille, Nombre et Orientation
4.2. Les masses
4.2.1. La forme
4.2.2. Le contour
4.2.3. La densité
5. Les Moyens thérapeutiques
5.1. La chirurgie
5.1.1. Mastectomie partielle ou tumorectomie
5.1.2. Mastectomie totale
5.1.3. Chirurgie aux ganglions lymphatiques
5.2. Radiothérapie
5.3. Thérapie hormonale
5.4. Thérapie ciblée
5.5. Chimiothérapie
5.6. Chimiothérapie néoadjuvante
5.6.1. Objectifs de la chimiothérapie néoadjuvante
5.6.2. Les effets indésirables
6. Évaluation de la réponse à la chimiothérapie néo-adjuvante
6.1. Évaluation Clinique
6.2. Évaluation Biologique
6.3. Évaluation par Imagerie
6.3.1. La mammographie
6.3.2. L’Échographie
6.3.3. L’IRM
6.3.4. La TEP-scan
6.3.5. La taille tumorale
6.3.6. Critères d’évaluation
6.3.6.1. Les critères OMS
6.3.6.2. Les critères RECIST (Response Criteria In Solid Tumor)
7. Conclusion
Chapitre (II) Recalage des mammographies
1. Introduction
2. Définition et terminologies
3. Passage au domaine discret
4. Classification des méthodes de recalage
4.1. Dimensionnalité
4.2. Les primitives
4.2.1. Les approches géométriques
4.2.2. Les approches iconiques
4.2.3. Les approches mixtes
4.3. Domaine et type de transformation
4.3.1. Transformations linéaires
4.3.1.1. Modèles linéaires globaux
4.3.1.2. Modèles linéaires locaux
4.3.2. Transformations non linéaires
4.3.2.1. Transformations paramétriques
4.3.2.2. Transformations non paramétriques
4.4. Optimisation
5. Conclusion
Chapitre (III) Segmentation des masses mammaires
1. Introduction
2. Principe de la segmentation
3. Segmentation du profil mammaire
4. Segmentation et détection des masses mammaires
4.1. Segmentation à l’aide d’une seule vue
4.1.1. Méthodes basées sur l’approche contours
4.1.2. Méthodes basées sur l’approche régions
4.1.2.1. Segmentation par croissance de région
4.1.2.2. Segmentation par division/fusion
4.1.3. Méthodes basées sur l’approche classification de pixels
4.2. Segmentation des masses avec des multiples vues
4.3. Comparaison des Différentes projections du même sein
4.4. Comparaison des mammographies gauche et droite
4.5. Comparaison temporelle des mammographies
5. Conclusion
Chapitre (IV) Évaluation de la réponse tumorale par mammographie
1. Introduction
2. Architecture générale du système
3. L’acquisition des données
4. Prétraitement
4.1. Élimination de bruit
4.2. Segmentation du profil mammaire
5. Recalage Rigide Global
6. Recalage Non Rigide
6.1. Recalage géométrique
6.1.1. Détection et mise en correspondance des points d’intérêt
6.1.2. Elimination des fausses correspondances
6.1.3. Calcul de l’approximation TPS
6.2. Approche iconique
6.2.1. Critère de similarité
6.2.2. Transformation
6.2.3. Optimisation
6.3. Recalage hybride et Approche multi-résolution
7. Mesures d’évaluation de performance
8. Segmentation et calcul de la taille des tumeurs
9. Mesure d’évaluation de la segmentation
10. Évaluation de la réponse tumorale
10.1. Lésions cibles
10.2. Lésions non-cibles
10.3. Nouvelles lésions
11. Conclusion
Chapitre (V) Tests et Résultats
1. Introduction
2. La base d’image
3. Résultats de prétraitement et segmentation du profil mammaire
4. Résultats de recalage
4.1. Résultats de recalage initial
4.2. Résultats de recalage non rigide
4.2.1. Résultats de recalage géométrique
4.2.1.1. Détection et mise en correspondance des primitives
4.2.1.2. Estimation de la transformation
4.2.2. Résultats de l’approche hybride
4.3. Comparaison et évaluation qualitative
4.4. Comparaison et évaluation quantitative
5. Résultats de la segmentation
5.1. Positionnement du point germe
5.2. Résultats et évaluation qualitative de la segmentation des tumeurs correspondantes
5.3. Évaluation quantitative de la segmentation des tumeurs correspondantes
6. Résultats d’estimation de la réponse tumorale
6.1. Calcul de la taille des tumeurs et estimation de la réponse
6.2. Comparaison aux résultats d’analyse histologique
7. Conclusion
Conclusion générale et perspectives
Bibliographies
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