Jumeaux numériques hybrides pour la radiothérapie et l’hadronthérapie

Le titulaire constitue et documente une base de données multimodale, développe et valide les modèles scientifiques et d’IA, puis produit des jumeaux numériques simulés pour la radiothérapie et l’hadronthérapie.

La base réunit les données cliniques autorisées, l’imagerie DICOM, les dosimétries et plans de traitement DICOM-RT, ainsi que les données biologiques et précliniques du lot 2. Le titulaire en assure les contrôles qualité, la traçabilité et le versionnement.

Le travail comprend l’intégration et le calibrage de modèles biophysiques et radiobiologiques portant notamment sur les ions carbone, hélium et protons, l’hypoxie et la radiorésistance ; NanOx est cité comme exemple. Il comprend aussi le choix et l’évaluation de modèles d’IA multimodale, leur interprétabilité, la quantification des incertitudes et l’hybridation des approches au sein des jumeaux numériques. Les simulations visent notamment la réponse d’une tumeur hypoxique et la toxicité tissulaire.

Le couplage au logiciel de planification RayStation / RaySearch est réalisé par scripting, pour des dosimétries cliniques simulées ; la licence est mise à disposition par le Centre. La validation porte sur la robustesse, les performances sur cohortes externes lorsqu’elles sont disponibles, le calibrage, les biais et la reproductibilité. Les résultats minimaux attendus comprennent un modèle opérationnel pour le cas PIOTox ; un modèle au moins théorique de l’hypoxie intégrant NanOx dans le TPS est attendu si possible.

Livrables principaux

• Dossier de cadrage scientifique et plan de gestion des données ; base multimodale documentée avec sources, modèle de données et contrôles qualité.
• Modèles biophysiques et radiobiologiques calibrés avec paramètres et incertitudes ; modèles d’IA et hybrides documentés par des model cards, métriques, limites et éléments de reproductibilité.
• Jumeaux numériques simulés, couplage au TPS, rapport final, documentation, transfert de compétences et dossier de réversibilité.

La prestation est en régie à temps plein. Chaque intervenant est présent dans les locaux du Centre au moins 80 % de son temps de mobilisation, apprécié par mois ; le solde, au plus 20 %, ne peut être exécuté à distance que pour des tâches sans accès aux données de santé ni aux environnements du Centre. Tout traitement de données se fait exclusivement sur site. Le lot ne réalise pas les expérimentations et ne conçoit ni n’opère l’infrastructure. L’usage du TPS reste limité à la recherche autorisée : pas d’écriture dans le dossier clinique, de décision thérapeutique automatisée ou de mise en routine clinique.