Les travaux réalisés dans le cadre de cette thèse avaient pour objectifs :- déterminer les facteurs socio-économiques individuels et collectifs influençant la participation des femmes au dépistage organisé du cancer du sein, - étudier les facteurs individuels influençant l'adéquation du rythme de suivi des femmes selon leur niveau de risque, - analyser l'importance du dépistage et du suivi médical sur le stade de découverte des tumeurs. Les résultats des travaux ont montré que les femmes qui habitaient dans des zones économiquement défavorisées ou dans des zones rurales, celles affiliées au Régime Social des Indépendants ainsi que celles habitant à plus de 15 minutes d'un cabinet de radiologie participaient moins au dépistage organisé du cancer du sein. Les femmes qui avaient un suivi gynécologique régulier ainsi que celles qui avaient une activité professionnelle faisaient plus souvent des mammographies à titre individuel ou cumulaient les deux types de dépistage. Les résultats de nos travaux ont également montré qu'un dépistage et un suivi médical régulier permettaient la découverte de cancers du sein à des stades précoces, le recours plus fréquent à des traitements par chirurgie et radiothérapie et à moins de traitement par chimiothérapie néo-adjuvante. Les femmes suivies dans le cadre du dépistage organisé du cancer du sein et celles qui avaient un suivi gynécologique régulier avaient plus de chances d'avoir un rythme de dépistage conforme aux recommandations. Afin de tirer un maximum de profit du dépistage organisé du cancer du sein peut-être faudrait-il impliquer beaucoup plus les médecins dans le programme de dépistage.

Mémoire numérisé par la Division de la gestion de documents et des archives de l'Université de Montréal.

Mémoire numérisé par la Division de la gestion de documents et des archives de l'Université de Montréal

Thèse (Ph. D.)--Université Laval, 2005. / Bibliogr. Publié aussi en version électronique dans la Collection Mémoires et thèses électroniques.

La tomographie ultrasonore assistée par ordinateur possède un fort potentiel en tant que moyen d'inspection des tissus mammaires pour le dépistage du cancer du sein; cette technique permet de réduire la dépendance à l'opérateur constatée avec l'échographie conventionnelle. Une antenne de transducteurs (3 MHz) à géométrie semi-circulaire conformée à l'anatomie du sein a été développée pour réaliser une imagerie de réflectivité des structures d'intérêt en employant une procédure de reconstruction tomographique. L'antenne comporte 1024 éléments répartis sur un arc de 190 degrés ayant un rayon de courbure de 100 mm. Les acquisitions sont gérées par une électronique à 32 voies parallèles indépendantes en émission/réception et par un multiplexer pour l'adressage des voies vers les éléments de l'antenne. Les circuits d'émission et de réception ont une fréquence d'échantillonnage allant jusqu'à 80 MHz avec une précision de 12 bits. Des formes d'ondes arbitraires (pseudo-chirp, codes de Golay) sont transmises afin d'améliorer le rapport signal sur bruit. L'électroacoustique a été caractérisée avec des objets académiques et un hydrophone afin de déterminer les propriétés d'émission du système d'imagerie (réponses impulsionnelles et distribution spatiale du champ) et de développer des outils de correction des données; ces résultats sont mis en regard avec le formalisme de résolution du problème inverse (algorithme de sommation des rétroprojections elliptiques filtrées en champ proche). L'évaluation du système d'imagerie est réalisées sur des objets ponctuels, des objets bidimensionnels à faible contraste d'impédance et un fantôme anthropomorphique de sein contenant des inclusions / Ultrasound computed tomography has considerable potential as a means of breast cancer detection since it reduces the operator-dependency observed in echography. A half-ring transducer array was designed based on the breast anatomy, to obtain reflectivity images of the ductolobular structures using tomographic reconstruction procedures. The 3-MHz transducer array comprises 1024 elements set, in a 190-degree circular arc with a radius of 100 mm. The front-end electronics incorporate 32 independent parallel transmit/receive channels and a 32-to-1024 multiplexer unit. The transmit and receive circuitries have a variable sampling frequency of up to 80 MHz and a 12-bit precision. Arbitrary waveforms are synthesized to improve the signal-to-noise ratio. The set-up was calibrated with academic objects and a needle hydrophone to develop the data correction tools and specify the properties of the system; results are compared with the formalism of inverse problem (elliptical back-projection summation algorithm).The backscattering field was recorded using a restricted aperture, and tomographic acquisitions were performed with a pair of 0.08 mm diameter steel threads, a low contrast 2-D breast phantom, and a breast-shaped phantom containing inclusions. The pulse compression is used and the contribution of this technique to ultrasound computed tomography is evaluated with respect to the use of a standard broadband pulse. Prospects for development of inspection methods and also adaptations of the electroacoustic set-up dedicated to the anatomical tomographic imaging are proposed relative to conducted studies during this thesis.

Objectifs : Les résultats d'études épidémiologiques et de laboratoire suggèrent l'existence de relations entre les facteurs de croissance, la vitamine D, le calcium, la densité mammaire et le risque de cancer du sein. Cette étude transversale examine si les niveaux sanguins de facteurs de croissance (IGF-I, IGFBP-3 et peptide C) sont associés aux densités mammaires, et si IGF-I ou IGFBP-3 peut influencer la force de l'association entre les apports alimentaires en vitamine D et en calcium et la densité mammaire. Méthode : Des femmes pré-ménopausées (n=783) et post-ménopausées (n=791) ont été recrutées lors d'une mammographie de dépistage. Le pourcentage de densités mammaires telle que visualisée à la mammographie a été estimée par une méthode assistée par ordinateur, les niveaux d'IGF-I, d'IGFBP-3 et de peptide C par ELISA, et les apports en vitamine D et en calcium par un questionnaire de fréquences alimentaires. Résultats : Chez les femmes pré-ménopausées, les niveaux élevés d'IGF-I et faibles d'IGFBP-3 étaient corrélés de façon indépendante à des densités mammaires élevées (rs=O,083; P=0,021 et rs=-0,124; P=0,0005). De plus, les femmes avec une combinaison de niveaux élevés d'IGF-I et faibles d'IGFBP-3 avaient une densité mammaire moyenne de 53,8% comparée à 40,9% pour celles ayant une combinaison de niveaux faibles d'IGF-I et élevés d'IGFBP-3 (P=0,014). Par ailleurs, les niveaux circulants d'IGF-I ou d'IGFBP-3 semblent modifier la force de l'association négative entre les apports en vitamine D (VitD) ou en calcium (Ca) et la densité mammaire (P ineraction<0,16). Des associations négatives entre ces nutriments et la densité mammaire ont été observées uniquement chez les femmes avec des niveaux élevés d'IGF-I (VitD : |3=-2,8 et Ca : p=-2,5; P<0,002) ou d'IGFBP-3 (VitD : P=-2,7 et Ca : p=-2,7; P<0,001). Aucune de ces associations n'a été observée chez les femmes post-ménopausées. Aucune association n'a été observée entre les niveaux de peptide C et la densité mammaire. Conclusions : Les résultats supportent les hypothèses qu'IGF-I et IGFBP-3 sont associés aux densités mammaires, et que la force de l'association entre les apports en vitamine D ou en calcium et la densité mammaire varie selon les niveaux d'IGF-I ou d'IGFBP-3 chez les femmes pré-ménopausées. / Objectives : Epidemiologic and laboratory findings suggest some relations between IGF-I, IGFBP-3, vitamin D, calcium, mammography breast density and breast cancer risk. This study was designed specifically to test the hypothesis that levels of growth factors (IGF-I, IGFBP-3 and C-peptide) are associated with mammography breast density, and to examine whether levels of IGF-I or IGFBP-3 could affect the strength of the association of vitamin D and calcium dietary intakes with mammography breast density. Methods : A total of 783 premenopausal and 791 postmenopausal women were recruited during screening mammography examinations. Blood samples were collected at the time of mammography, and plasma IGF-I, IGFBP-3 and C-peptide levels were measured by ELISA. The percentage of the breast that is mammographically dense was estimated using a computer-assisted method. Intakes of vitamin D and calcium were obtained by a food frequency questionnaire. Results : Among premenopausal women, high levels of IGF-I and low levels of IGFBP-3 were independently correlated with high breast density (rs=O.O83; P=0.021 and rs=-0.124; P=0.0005, respectively). Women with combined levels of high IGF-I and low IGFBP-3 had higher mean breast density than those with a combination of low IGF-I and high IGFBP-3 levels (53.8% versus 40.9%; P=0.014). On the other hand, levels of IGF-I or IGFBP-3 appear to modify the strength of the negative association of vitamin D (VitD) or calcium (Ca) intake with breast density (^interaction <0.16). Negative associations of these nutrients and breast density were observed only among women with high levels of IGF-I (VitD : p=- 2.8 and Ca: p=-2.5; P<0.002) or high levels of IGFBP-3 (VitD : p=-2.7 and Ca : p=-2.7; P<0.001). None of these associations was observed among postmenopausal women. No association was observed between levels of C-peptide and breast density. Conclusions : Our findings support the hypothesis that IGF-I and IGFBP-3 are associated with premenopausal breast density, and that the strength of the negative relation of vitamin D and calcium intakes with mammography breast density varies with levels of IGF-I or IGFBP-3 among premenopausal women.

La tomosynthèse numérique du sein est une nouvelle technique d'imagerie 3D qui peut potentiellement pallier certaines limitations de la mammographie standard comme la superposition de tissus. Ces améliorations se font au prix d'une plus grande quantité de données à examiner pour le radiologue. Dans ce contexte, l'élaboration d'un outil de détection automatique de signes radiologiques suspects, pour permettre au praticien de conserver un temps de lecture acceptable avec une haute sensibilité, prend tout son sens. Dans ce type d'imagerie, les cancers peuvent se traduire par plusieurs types de signes radiologiques: les amas de microcalcifications, les masses et les distorsions architecturales. Nos travaux se sont focalisés sur la détection des masses et des distorsions architecturales, tâche particulièrement difficile compte tenu de la grande variabilité morphologique de ces signes radiologiques et de leur contraste qui peut être particulièrement faible. Pour détecter les masses, nous proposons un cadre théorique fort visant à étendre les filtres connexes dans le formalisme des ensembles flous. Les distorsions architecturales sont quant à elles traitées grâce à l'adaptation du modèle a contrario pour détecter des signes de convergences qui sont hautement suspects en tomosynthèse. Ces différents outils sont finalement combinés pour l'élaboration d'une chaîne de détection de signes radiologique et une comparaison avec l'état de l'art des performances obtenues est présentée.

La tomographie ultrasonore assistée par ordinateur possède un fort potentiel en tant que moyen d'inspection des tissus mammaires pour le dépistage du cancer du sein ; cette technique permet de réduire la dépendance à l'opérateur constatée avec l'échographie conventionnelle. Une antenne de transducteurs (3 MHz) à géométrie semi-circulaire conformée à l'anatomie du sein a été développée pour réaliser une imagerie de réfl ectivité des structures d'intérêt en employant une procédure de reconstruction tomographique. L'antenne comporte 1024 éléments répartis sur un arc de 190 degrés ayant un rayon de courbure de 100 mm. Les acquisitions sont gérées par une électronique à 32 voies parallèles indépendantes en émission/réception et par un multiplexer pour l'adressage des voies vers les éléments de l'antenne. Les circuits d'émission et de réception ont une réquence d'échantillonnage allant jusqu'à 80 MHz avec une précision de 12 bits. Des formes d'ondes arbitraires (pseudo-chirp, codes de Golay) sont transmises a n d'améliorer le rapport signal sur bruit. L'électroacoustique a été caractérisée avec des objets académiques et un hydrophone a n de déterminer les propriétés d'émission du système d'imagerie (réponses impulsionnelles et distribution spatiale du champ) et de développer des outils de correction des données ; ces résultats sont mis en regard avec le formalisme de résolution du problème inverse (algorithme de sommation des rétroprojections elliptiques fi ltrées en champ proche). L'évaluation du système d'imagerie est réalisées sur des objets ponctuels ( fils de 80 m de diamètre), des objets bidimensionnels à faible contraste d'impédance et un fantôme anthropomorphique de sein contenant des inclusions. La technique de compression d'impulsion est utilisée pour traiter les signaux ; l'apport de cette technique à la tomographie ultrasonore est évaluée en regard d'une impulsion large bande. La résolution spatiale est inférieure au tier de la longueur d'onde et les images préliminaires réalisées avec le système sont très satisfaisantes. Des perspectives de développement des méthodes d'inspection et des adaptations du système électroacoustique pour la tomographique anatomique du sein sont proposées au vue des études réalisées durant cette thèse.

Le risque potentiel de cancer induit par les irradiations mammographiques est sujet de santé publique majeur, d’intérêt médical et scientifique. Le but de ce travail a été de quantifier les cassures double-brin (CDB) de l’ADN en conditions exactes d’irradiations mammographiques. Cette quantification a été effectuée sur des cellules épithéliales mammaires non transformées issues de biopsies échoguidées en tissu sain en utilisant l’immunofluorescence de la protéine histone H2AX phosphorylée (γH2AX), avant, 10 min et 24 h après irradiation . Deux populations de patientes ont été incluses dans l’étude 19 sans antécédent familial de cancer du sein et/ou de l’ovaire (faible risque, FR) et 11 à haut risque identifié par le généticien avec ou sans mutation (haut risque, HR). En effet, les gènes mutés suppresseurs de tumeurs (BRCA1, BRCA2, CHK2, ATM, p53, PTEN) sont également impliqués dans la signalisation et/ou réparation des CDB. Spontanément, les patientes HR ont montré significativement plus de CDB spontanées que les LR. Trois effets radiobiologiques majeurs ont été mis en évidence : 1) Un effet de la dose, plus important chez les HR ; 2) Une augmentation significative du nombre de foci γH2AX entre 10 min et 24 h après irradiation ; 3) Un effet de répétition de dose, plus marqué chez les HR. Ces constatations devraient conduire à la ré-évaluation des séquences de dépistages mammographiques dans les populations où le bénéfice en terme de mortalité n’a pas été prouvé, comme dans la tranche d’âge des 40-49 ans et dans la surveillance des patientes où sont recommandées de façon annuelle IRM et mammographie dès l’âge de 30 ans ou 35 ans, les hauts risques et les femmes aux antécédents d’irradiation thoracique dans l’enfance, l’adolescence ou jeune adulte. Une seule incidence mammographique en dépistage pourrait être préconisée en dépistage dans l’attente de travaux radiobiologiques complémentaires évaluant la carcinogenèse éventuelle des irradiations mammographiques / The potential risk of cancer induced by radiation mammography is a major public health issue, medical and scientific interest. The purpose of this study was to quantify the double-strand break (DSB) DNA in exact terms of mammographic radiation. This quantification was performed on untransformed mammary epithelial cells from ultrasound-guided biopsies in healthy tissue using fluorescent protein phosphorylated histone H2AX (γH2AX) before, 10 min and 24 h after irradiation. Two patient populations were included in the study : 19 with no family history of breast cancer and/or ovarian cancer (low risk, LR) and 11 high-risk identified by the geneticist with or without mutation (high risk, HR). Indeed, mutated tumor suppressor genes (BRCA1, BRCA2, CHK2, ATM, p53, PTEN) are also involved in signaling and/or repair of DSBs. Spontaneously, patients showed significantly higher HR of DSBs that spontaneous LR. Three major radiobiological effects were highlighted : 1) A dose low effect, higher in HR; 2) A significant increase in the number of γH2AX foci from 10 min to 24 h after irradiation; 3) An effect of repeated doses more pronounced in HR. These findings should lead to re-evaluate mammographics procedures in screnning in populations where the benefit in term of mortality has not been proved, as women with high familial risk, in the age of group of 40-49 years, and in women treated with chest radiation for childhood, adolescent, or young adult cancer. A single mammographic view could be indicated. Further works assessing the possible carcinogenesis effects of mammographic irradiations will be necessary

Nous avons étudié l’utilisation de détecteurs spectrométriques, qui émergent dans le domaine de l’imagerie médicale, pour leur application à la mammographie. Ces détecteurs permettent de discriminer l’énergie des photons reçus, ce qui apporte une information supplémentaire à l’imagerie d’atténuation traditionnelle. Ainsi, il est possible d’utiliser des techniques de décomposition en base de deux matériaux, notamment pour déterminer la densité glandulaire dans le sein, qui correspond au pourcentage de tissus glandulaires, et qui est un facteur de risque pour le développement d’un cancer, à partir d’une seule irradiation. Jusqu’alors, il était possible d’utiliser cette méthode à partir de deux expositions à deux énergies distinctes. Dans certains cas, une nouvelle tendance consiste à pratiquer des mammographies avec injection d’un produit de constratse iodé, mais cela nécessite également au moins deux irradiations. Nous avons donc proposé d’estimer la densité du sein et la concentration d’iode simultanément, à partir d’une seule irradiation, à une dose 0,93 mGy, en appliquant des méthodes de décomposition en base de trois matériaux. Premièrement, des méthodes polynomiales ont été adaptées pour être comptibles avec l’information spectrale provenant de 3 canaux d’énergies. Ensuite, nous avons montré qu’une deuxième approche, capable de prendre en compte une information spectrale plus fine, basée sur la maximisation de la vraisemblance entre un spectre mesuré et des spectres de références, était capable d’atteindre de meilleurs résultats. Enfin, nous avons développé une méthode capable de prendre en compte la compression du sein en mammographie pour améliorer les résultats obtenus par la méthode de maximum de vraisemblance. / Energy sensitive X-ray detectors are emerging in the field of medical imaging. We have investigated the use of this new type of X-ray detectos for their application to mammography exams. These detectors are able to discriminate the energy of received photons, which provides additional information to a standard mammography image only composed of the total attenuation signal. Thus, these detectors allow the use of basis material decomposition techniques, from a single x-ray exposure, and permit to determine the breast density, which corresponds to the percentage of glandular tissues in the breast. Breast density is known for being a risk factor for the development of breast cancers. Without energy sensitive X-ray detectors, this method requires two X-ray exposures at different energies. Contrast enhanced mammography is also developing but it requires the use an iodinated contrast media and at least two irradiations. Hence, we proposed to take benefit of energy-sensitive detectors to simultaneously estimate the breast density and the iodine concentration, using a single X-ray exposure at a mean glandular dose of 0.93 mGy. This approach is based on three basis material decomposition methods. First, different polynomial methods have been adapted to comply with spectral information from 3 energy channels. Then, we showed that a second approach, based on the maximisation of the likelihood between a measured spectrum and reference spectra, was able take into consideration finer spectral information and achieved better results. Finally, we have developed a method that can take into consideration the thickness of the compressed breast during a mammography exam to improve the results obtained by the maximum likelihood method.