Application au centre d`hadronthérapie ETOILE

Sujet de Thèse
Planification de la trajectoire de soins dans un
centre de radiothérapie :
Application au centre d’hadronthérapie ETOILE
L'hadronthérapie est, comme la radiothérapie, une technique de traitement du cancer visant
à détruire les cellules cancéreuses en les irradiant avec un faisceau de particules. La
radiothérapie conventionnelle utilise essentiellement des rayons X, l'hadronthérapie d'autres
types de particules : des hadrons, notamment des protons (protonthérapie) et des particules
de carbone (hadronthérapie carbone). Les principaux avantages de l’hadronthérapie par
rapport à la radiothérapie conventionnelle sont : (i) une balistique plus précise. Pour irradier
la zone cancéreuse, le rayonnement traverse les tissus en déposant une certaine énergie.
Dans le cas des hadrons, le dépôt d'énergie en fonction de la profondeur de tissus traversé
est mieux maitrisé qu'avec les photons. Ainsi la qualité balistique permet d'atteindre des
cibles localisées en profondeur, tout en épargnant mieux les tissus sains environnants. (ii)
Les cellules touchées meurent 3 à 10 fois plus vite. Les dégâts causés par un rayonnement
hadronique sur les cellules tumorales sont supérieurs à ceux causés par photons en
radiothérapie conventionnelle.
Le projet de concevoir un centre d’hadronthérapie en France (i.e., Centre ETOILE,
http://etoile.in2p3.fr/) [1], [3], présente des enjeux médicaux et financiers importants. En effet,
peu de centres d’hadronthérapie carbone sont actuellement opérationnels dans le monde
(i.e., 2 centres en Allemagne (GSI, HIT), 2 centres au Japon (NIRS, HIBMC), (Pascal peux tu
compléter)). Dimensionner un tel centre dans l’objectif qu’il joue pleinement sont rôle de
centre clinique (et non de centre de recherche), nécessite qu’il traite un nombre suffisant de
patients pour équilibrer son exploitation. Le dimensionnement des équipements lourds,
l’organisation de la prise en charge des patients, la gestion des flux, la logistique, doivent
être pensés dans l’optique d’une utilisation rationnelle et efficiente afin de répondre à la
demande de traitement nationale (voire internationale).
Quelques problèmes scientifiques originaux liés à la conception d’un centre d’hadronthérapie
sont :
- le dimensionnement des d’équipements lourds : en salle de traitement (i.e., type
d’orientation du faisceau dans la salle, présence de Gantry, …). Mais également pour
la préparation des patients (équipements pour le positionnement des patients, …) en
adéquation avec le case-mix de recrutement des patients,
- le dimensionnement et la gestion des ressources humaines (i.e., radiothérapeutes,
physiciens, manipulateurs électroradiologie médicale, personnels soignants,
administratifs et techniques),
- la définition du modèle d’organisation et de gestion opérationnelle du centre,
- le modèle de planification des trajectoires de soins des patients.
Cette thèse vise deux objectifs scientifiques majeurs. Le premier consiste à développer un
modèle original de planification de trajectoires de traitement pour les patients pris en charge
dans un centre de radiothérapie par particules (i.e., hadronthérapie, protonthérapie). Le
second consiste à intégrer ce modèle de planification à des modèles pré-existants ou en
développement afin de définir un environnement de prototypage de centre de radiothérapie
par particules. De manière plus détaillée le doctorant mènera une recherche dans trois
directions :
1. Un premier travail d’analyse bibliographique fait apparaître qu’il n’existe pas à l’heure
actuelle de modèle générique de trajectoire de soins en radiothérapie par particules,
alors que des travaux récents présentent une analyse de la prise en charge des patients

en radiothérapie conventionnelle [2]. Le premier travail du doctorant consistera à
analyser et définir un modèle générique de prise en charge de patients dans des centres
de radiothérapie par particules. Ensuite, le doctorant mènera une étude croisée des
méthodes de planification des trajectoires patients en radiothérapie conventionnelle et
des méthodes utilisées dans d’autres secteurs (de la santé et industriel) pour la
planification des trajectoires de patients (ou de produits). A l’issue de cette seconde
étape, le doctorant posera les bases d’un modèle de planification des trajectoires de
soins, et des outils d’optimisation de cette planification. L’étape suivante consistera à
valider ce modèle en développant un prototype de système de gestion des traitements
des patient qu’il interfacera avec une plateforme de simulation de flux de centre afin
d’évaluer la performance et la robustesse des solutions proposées.
2. Le doctorant participera à la valorisation des modèles de planification et
d’ordonnancement qu’il aura développé pour la spécification du modèle de gestion de
prise en charge des traitements des patients du centre ETOILE en collaboration avec les
ingénieurs du CERCLH (CEntre de recherche et de Compétences en Logistique
Hospitalière) .
3. Le doctorant participera au groupe de travail qui aura en charge d’intégrer les différents
modèles développés (i.e., modèle de coûts, modèle de recrutement, du modèle de
planification des trajectoires des patients, modèle de simulation de flux de centre de
radiothérapie par particules, modèle médico-économique) sur une même plateforme
permettant ainsi d’apporter une aide au dimensionnement lors d’un projet de conception
de centre de traitement.
Bibliographie :
[1] Bajard M., De Conto JM, Remillieux J and the ETOILE study group, (2004), Status of the “ETOILE” project for
a French Hadrontherapy Centre, Radiotherapy and Oncology, Vol. 73, Supplement 2, December 2004, Pages
211-215.
[2] KapamaraTruword, Radiotherapy patient scheduling problems, Workshop OR in Healthcare, November 19th
and 20th 2007, University of twente, Netherlands.
[3] Pommier P., Balosso J., Bolla M. and. Gérard J. P, (2002), Le projet français ÉTOILE : données médicales
actuelles de l’hadronthérapie par ions légers :The French project ÉTOILE: review of clinical data for light ion
hadrontherapy, Cancer/Radiothérapie, Volume 6, Issue 6, December 2002, Pages 369-378.
Partenaires du projet : Centre Léon Berard, Institut Curie - Centre de Protonthérapie
d’Orsay, CERCLH.
Co encadrement : Dr. radiothérapeute Pascal Pommier (Centre Léon Berard – Lyon)
PU Eric Marcon (Université de Saint Etienne)
Financement : Convention CIFRE avec le GCS ETOILE
soit 1950 € brut par mois.
Laboratoire de rattachement : LASPI EA 3059 – IFRESIS 143 INSERM
Université Jean Monnet de Saint Etienne.
Début du travail : Septembre 2008
Fin de la thèse : Octobre 2011
Pour un premier contact :
Pr. Eric Marcon
[email protected]
Dans votre email spécifiez : quelles sont vos notes de Master Recherche, joignez un CV et
développez vos motivations.