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Association des Centraliens de Lyon

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TheraPanacea
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09 janvier 2019

L’IA appliquée à la radiothérapie contre le cancer

TheraPanacea développe et commercialise une nouvelle génération de logiciels intelligents pour l’oncologie. Les briques technologiques de la société sont issues des travaux de recherche menés depuis plus de dix ans au sein de CentraleSupélec/Inria et en collaboration avec des établissements académiques et hospitaliers français et internationaux. Le point avec Nikos Paragios, professeur de mathématiques appliquées et fondateur de cette start-up.


Vous avez créé la start-up TheraPanacea en 2017. Pouvez-vous revenir sur la genèse de ce projet ?

Lancé en 2012, ce projet est né d’un constat alarmant. Aujourd’hui, on compte plus de 14 millions (20 millions en 2020) de nouveaux cas de cancer dans le monde et 8 millions de décès chaque année. La radiothérapie est un des trois piliers thérapeutiques contre le cancer et est utilisée dans plus de 60 % des cas traités. C’est un traitement efficace (40 % des patients guéris ont reçu une radiothérapie seule ou associée à d’autres traitements) avec un rapport coût/efficacité très favorable. Elle constitue un marché mondial (machines et outils logiciels) de près de 6 milliards de dollars en 2016 (8 milliards en 2020) avec environ 15 % pour les outils logiciels (1 milliard en 2020).

L’enjeu clé de la radiothérapie est d’éliminer les cellules cancéreuses avec la dose d’irradiation prescrite en épargnant au maximum les tissus sains alentour. Malgré les progrès techniques récents, la chaîne de traitement actuelle des patients souffre encore de la disponibilité restreinte des machines de traitement (accélérateurs linéaires) et de personnel qualifié, de l’imprécision des étapes manuelles du traitement, des limites dans la précision mathématique des calculs de la dosimétrie et de l’impossibilité technologique et pratique d’ajuster le traitement aux changements anatomiques ou aux mouvements des organes pendant les séances d’irradiation. 

L’effet cumulé de ces limitations réduit significativement l’efficacité et la qualité du traitement des patients et augmente les effets secondaires subis à long terme. Cette situation s’accentuera avec l’explosion des nouveaux cas de cancer en France et partout dans le monde si des solutions disruptives n’apparaissent pas.


Comme la data science…

Oui, et dans ce domaine, les laboratoires de recherche de CentraleSupélec ont développé une solide expertise, notamment en matière d’imagerie médicale. Mon idée était donc d’y associer mes compétences en mathématiques appliquées pour développer une nouvelle génération de logiciels de radiothérapie qui intègrent des briques d’intelligence artificielle et exploitent les nouvelles possibilités d’imagerie embarquée pour proposer un traitement adaptatif personnalisé.

Comment avez-vous financé votre projet ?

En 2012, après acceptation de mon dossier, la Fondation Paris-Saclay m’a accordé un financement de deux ans pour soutenir la maturation du projet. L’étude a permis de mettre en évidence que nos travaux étaient valorisables dans trois domaines : la radiothérapie, la chirurgie robotique et la radiologie conventionnelle.


Quels types de produits et services proposez-vous au monde médical ?

Nous proposons aux oncologues une suite logicielle innovante, intelligente et adaptative capable de gérer l’ensemble de la chaîne du traitement : planification, dosimétrie, optimisation inverse, positionnement et replanification. Cette solution intègre l’état de l’art de la recherche en mathématiques appliquées et en intelligence artificielle. Elle a vocation d’une part à augmenter la survie et la sécurité des patients avec des plans de traitement plus précis et tenant compte des changements anatomiques au cours des séances et, d’autre part, à détecter automatiquement, grâce à des techniques avancées d’imagerie et de dosimétrie, la nécessité d’un réajustement du traitement devenu obsolète car inadapté à l’anatomie actuelle du patient.

Elle permet également d’optimiser la chaîne de traitement, grâce à l’automatisation des tâches fastidieuses et gourmandes en temps d’experts cliniciens. Le parcours du patient est optimisé, le résultat est plus fiable, et cela avec les mêmes moyens matériels. 

 

En quoi est-ce une innovation de rupture ?

Notre solution propose une rupture à la fois clinique, économique et commerciale. Elle permet d’augmenter l’efficacité clinique des traitements des patients et d’optimiser les ressources en centre de traitement. Sa flexibilité et sa facilité d’utilisation en font également une solution facile à adopter par les équipes médicales. Adossée à un nouveau modèle économique (paiement par acte), elle permet de gérer plusieurs sites et des tarifications en fonction du bénéfice clinique.

 

Vous avez mis en place un partenariat avec Gustave Roussy. Quelle est l’ambition de cette collaboration ?

Gustave Roussy est le premier centre de lutte contre le cancer en Europe. Il a l’ambition de développer de nouvelles méthodes de prise en charge intégrant les technologies de big data et de l’intelligence artificielle en cancérologie. Avec les équipes de recherche de CentraleSupélec et de TheraPanacea, il partage une vision commune promotrice de l’interdisciplinarité de la recherche médicale, plus particulièrement en cancérologie. Notre objectif est de développer la médecine de précision pour proposer à chaque patient le meilleur traitement possible.


Vous avez également un projet commun de création d’un laboratoire de recherche. Où en est-il ?

Pour consolider encore nos liens et continuer à développer des projets communs dédiés à la santé via la data et l’IA, CentraleSupélec, TheraPanacea et Gustave Roussy ont décidé de créer un centre de recherche commun. Cette structure, qui vient de voir le jour, allie expertises en oncologie, radiothérapie et intelligence artificielle pour développer des outils de nouvelle génération afin de lutter plus efficacement contre le cancer.

Elle est répartie sur trois sites : Gustave Roussy, CentraleSupélec et notre siège à Paris. Aujourd’hui, nous travaillons avec une équipe de vingt personnes, des professeurs chercheurs en statistiques médicales et en intelligence artificielle, mais également, à Gustave Roussy, avec des médecins oncologues. L’objectif de ce centre est de devenir le leader mondial de la recherche en IA pour l’oncologie. Pour développer la portée internationale de nos recherches, nous sommes en discussion avec des centres cliniques en Asie et en Amérique du Nord.

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