Modélisation flexible du risque d’événements iatrogènes radio-induits

La radiotherapie occupe une place majeure dans l’arsenal therapeutique des cancers.Malgre des progres technologiques importants depuis pres de vingt ans, des tissus sains au voisinage ou a distance de la tumeur cible continuent a etre inevitablement irradies a des niveaux de doses tres differents. Ces doses sont a l’origine d’effets secondaires precoces (Œdeme, radionecrose, Dysphagie, Cystite) ou tardifs (rectorragies, telangiectasie, effets carcinogenes, les pathologie cerebrovasculaires).Il est donc primordial de quantifier et de prevenir ces effets secondaires afin d'ameliorer la qualite de vie des patients pendant et apres leur traitement.La modelisation du risque d'evenements iatrogenes radio-induits repose sur la connaissance precise de la distribution de doses au tissu sain d'interet ainsi que sur un modele de risque capable d'integrer un maximum d'informations sur le profil d'irradiation et des autres facteurs de risques non dosimetriques. L'objectif de ce travail de these a ete de developper des methodes de modelisation capables de repondre a des questions specifiques aux deux aspects, dosimetriques et statistiques, intervenant dans la modelisation du risque de survenue d'evenements iatrogenes radio-induits.Nous nous sommes interesse dans un premier temps au developpement d'un modele de calcul permettant de determiner avec precision la dose a distance due au rayonnements de diffusion et de fuite lors d'un traitement par radiotherapie externe et ce, pour differentes tailles des champs et a differentes distances de l'axe du faisceau. Ensuite, nous avons utilise des methodes d'analyse de donnees fonctionnelles pour developper un modele de risque de toxicite rectales apres irradiation de la loge prostatique. Le modele propose a montre des performances superieures aux modeles de risque existants particulierement pour decrire le risque de toxicites rectales de grade 3. Dans le contexte d'une regression de Cox flexible sur donnees reelles, nous avons propose une application originale des methodes de statistique fonctionnelle permettant d'ameliorer les performances d'une modelisation via fonctions B-splines de la relation dose-effet entre la dose de radiation a la thyroide.Nous avons egalement propose dans le domaine de la radiobiologie une methodes basee sur l’analyse en composantes principales multiniveau pour quantifier la part de la variabilite experimentale dans la variabilite des courbes de fluorescence mesurees.