Développements en radiomique pour une meilleure caractérisation du gliome infiltrant du tronc cérébral à partir d'imagerie par résonance magnétique

La radiomique suppose que des informations pertinentes non reperables visuellement peuvent etre trouvees en calculant une grande quantite d’indices quantitatifs a partir des images medicales. En cancerologie, ces informations pourraient caracteriser le phenotype de la tumeur et definir le pronostic du patient. Le GITC est une tumeur pediatrique rare diagnostiquee d'apres des signes cliniques et son apparence en IRM. Cette these presente les premieres etudes radiomiques pour des patients atteints de GITC. Comme les intensites en IRM clinique sont exprimees en unites arbitraires, la premiere etape de l’etude a ete la standardisation des images. Une methode de normalisation basee sur l'estimation de l'intensite dans la matiere blanche d'apparence normale s’est averee efficace sur plus de 1500 volumes d'images. Des etudes methodologiques sur le calcul des indices de texture ont abouti aux recommandations suivantes : (a) discretiser les niveaux de gris avec une largeur constante pour tous les patients, (b) utiliser un volume d'interet constant ou faire attention au biais introduit par des volumes de taille et forme differentes. En s’appuyant sur ces recommandations, les indices radiomiques issus de 4 modalites d'IRM ont ete systematiquement analyses en vue de predire les principales mutations genetiques associees aux GITC et la survie globale des patients au moment du diagnostic. Un pipeline de selection d’indices a ete propose et differentes methodes d’apprentissage automatique avec validation croisee ont ete mises en oeuvre pour les deux tâches de prediction. La combinaison des indices cliniques avec les indices d’imagerie est plus efficace que les indices cliniques ou d’imagerie seuls pour la prediction des deux principales mutations de l’histone H3 (H3.1 versus H3.3) associees au GITC. Comme certaines modalites d'imagerie etaient manquantes, une methodologie adaptee a l’analyse des bases de donnees d’imagerie multi-modales avec donnees manquantes a ete proposee pour pallier les limites de recueil des donnees d'imagerie. Cette approche permet d'integrer de nouveaux patients. Les resultats du test externe de prediction des deux principales mutations de l’histone H3 sont encourageants. Concernant la survie, certains indices radiomiques semblent informatifs. Toutefois, le faible nombre de patients n'a pas permis d'etablir les performances des predicteurs proposes. Enfin, ces premieres etudes radiomiques suggerent la pertinence des indices radiomiques pour la prise en charge des patients atteints de GITC en absence de biopsie mais l’augmentation de la base de donnees est necessaire pour confirmer ces resultats. La methodologie proposee dans cette these peut etre appliquee a d'autres etudes cliniques.