Espadon : une librairie R open-source pour l’exploitation des données d’imagerie en radiothérapie
Dans un article paru en avril, l’équipe Applications médicales et industrielles (AMI) du LPC Caen, a publié la description de sa librairie open-source Espadon. Cette boite à outils logiciel doit simplifier le développement d’applications en radiothérapie, tirant parti de l’ensemble des sources d’imagerie de façon à prédire les risques de complications des traitements.
L’équipe Applications médicales et industrielles (AMI) du Laboratoire de physique corpusculaire de Caen (LPCC) s’intéresse à l’étude des effets radio-induits sur les organes à risque lors des traitements du cancer par radiothérapie. Les différentes imageries de diagnostic ou de contrôle (scanner, IRM, PET-scan), les délinéations (« rtstruct ») délimitant les organes à risque, ainsi que les données produites par le système de planification de traitement « TPS » (plan de traitement « rtplan » et distribution de dose « rtdose ») sont des données importantes pour aider à modéliser l’évolution du cancer et des toxicités du traitement. Pour analyser ces données, l’équipe a développé une librairie open-source intitulée « espadon » dans l’environnement R, qui offre de nombreuses possibilités de calcul, d’analyse et d’automatisation des études.
La librairie espadon, distribuée gratuitement sur le Comprehensive R Archive Network depuis juin 2022 (https://CRAN.R-project.org/package=espadon), offre un ensemble cohérent de fonctions permettant aux utilisateurs d’écrire leurs propres scripts. Ces derniers peuvent s’aider des explications et cas d’usages détaillés sur le site https://espadon.cnrs.fr. Outre le fait que la librairie espadon sait interpréter et pseudonomiser les données de radiothérapie exportées au format DICOM, son réel atout est qu’elle sait présenter de façon didactique les liens entre les données du patient. Elle permet de visualiser les volumes ou les structures en 2D ou 3D, de ré-échantillonner les volumes, de les segmenter au moyen d’opérateurs de morphologie mathématique et de changer de référentiels géométriques. Elle intègre des fonctions d’histogramme dose-volume sur une sélection, avec possibilité de calcul Monte Carlo permettant d’estimer l’impact dosimétrique des erreurs de délinéation. Dans sa version actuelle, elle propose le calcul automatique de plusieurs indices de radiothérapie usuels, ainsi que le calcul du Gamma et du Chi-index.
Les applications d’espadon sont nombreuses : de la création de nouveaux contours aux calculs automatiques d’indices, cette librairie ouvre la voie aux analyses multi-TPS, aux analyses des pratiques inter-opérateurs, aux comparaisons intra et inter-centriques ainsi qu’aux challenges dosimétriques. Ainsi, le développement et l’utilisation de la librairie a permis à l’équipe AMI d’établir de nombreuses collaborations avec des radiothérapeutes, physiciens médicaux et leurs étudiants.
Depuis le mois d’avril 2023, La description de la librairie espadon est disponible dans la publication suivante : « Espadon, an R package for automation, exploitation and processing of DICOM files in medical physics and clinical research », C. Fontbonne, J.-M. Fontbonne, N. Azemar, Phys. Med. 109 (2023) 102580 (https://doi.org/10.1016/j.ejmp.2023.102580)
