Guidage et assistance aux procédures de radioembolisation dans le contexte de l'oncologie interventionnelle

Radioembolization is a minimally-invasive intervention performed to treat liver cancer by administering radioactive microspheres. In order to optimize radioembolization outcomes, the procedure is carried out in two sessions: pretreatment assessment intervention, mainly performed to locate the injection site, assess microspheres distribution and perform dosimetry evaluation, and treatment intervention performed to inject the estimated proper dose of radioactive microspheres in the located injection site. Due to the hepatic vasculature complexity, interventional radiologists carefully manipulate the catheter, during the two interventions, under X-Ray image guidance and resort to contrast media injection in order to highlight vessels. In this thesis, we propose a novel guidance strategy that promises a simplification and accuracy of the catheter navigation during the pretreatment assessment, as well as during the treatment interventions. The proposed navigation system processes pre- and intraoperative images to achieve intraoperative image fusion through a rigid registration technique. This approach is designed to 1) assist the celiac trunk access, 2) assist the injection site access and 3) automatically reproduce the injection site during the proper intervention. Knowing that the liver undergoes a motion induced by the breathing, we also propose an approach that allows obtaining a dynamic overlay of the projected 3D vessels onto fluoroscopy.La radioembolisation est une intervention mini-invasive réalisée pour traiter le cancer du foie en administrant des microsphères radioactives. Afin d'optimiser les résultats du traitement, la procédure est réalisée en deux sessions : une intervention de prétraitement, principalement réalisée pour localiser le site d'injection, évaluer la distribution et effectuer une évaluation dosimétrique, et une intervention de traitement réalisée pour injecter la dose appropriée de microsphères radioactives dans le site d'injection localisé. En raison la complexité de la vascularisation hépatique, les radiologues interventionnels manipulent soigneusement le cathéter, lors des deux interventions, sous guidage radiographique et recourent à l'injection de produit de contraste afin de visualiser les vaisseaux. Dans cette thèse, nous proposons une nouvelle stratégie de guidage qui promet une simplification et une précision de la navigation du cathéter lors des deux interventions. Le système de navigation proposé traite les images préopératoires et peropératoires pour réaliser une fusion d'images grâce à une technique de recalage rigide. Cette approche est conçue pour 1) aider l'accès au tronc cœliaque, 2) aider l'accès au site d'injection et 3) reproduire le site d'injection lors de l'intervention de traitement. Sachant que le foie subit un déplacement lié au mouvement respiratoire, nous proposons également une approche qui permet d'obtenir une superposition dynamique des vaisseaux 3D projetés sur la fluoroscopie