Luc Beaulieu

Le prix Innovation des Prix d’excellence en recherche, création et innovation de l’Université Laval souligne la qualité et l’impact exceptionnels d’une innovation, tous domaines confondus. L’innovation répond à un besoin technologique ou organisationnel jusque-là non satisfait. 

Luc Beaulieu, optimiser la planification des traitements en curiethérapie

Innover se trouve au cœur du programme de recherche de Luc Beaulieu. Professeur titulaire au sein du Département de physique, de génie physique et d’optique de la Faculté des sciences et de génie de l’Université Laval, Luc Beaulieu est reconnu internationalement pour ses contributions uniques au développement de dosimètres, un appareil qui mesure l’exposition aux radiations, ainsi qu’au développement de nouvelles technologies et d’algorithmes utilisés en radio-oncologie. Après avoir été directeur du Centre de recherche sur le cancer de l’Université Laval de 2012 à 2021, il est aujourd’hui vice-doyen à la recherche, au développement stratégique et aux partenariats de sa Faculté.

Luc Beaulieu travaille à l’amélioration des systèmes pour la planification, l’administration et la validation des traitements du cancer par radiothérapie, une approche qui fait partie de l’arsenal thérapeutique utilisé dans environ 50 % des cas de cancer, seule ou combinée avec la chirurgie et la chimiothérapie. L’objectif du professeur Beaulieu : offrir des traitements véritablement personnalisés aux personnes souffrant d’un cancer. 

Au cours des dernières années, son équipe a développé une nouvelle approche transformative, dite optimisation multicritère, pour la planification de traitement en curiethérapie, connue sous le nom de gMCO — GPU-based Multi-Criteria Optimization.

Pour comprendre l’importance de gMCO, il faut revenir à l’outil qui domine depuis plus de 25 ans la planification en curiethérapie : l’algorithme IPSA, développé lui aussi à l’Université Laval et adopté mondialement. S’il demeure performant, IPSA produit un seul plan de traitement à la fois, sur la base d’un jeu de paramètres qui doivent être ajustés manuellement par l’équipe soignante. Maintenant que l’on saisit mieux les bienfaits, mais aussi les problématiques liées à l’usage de la curiethérapie, il devenait important de permettre la planification de plans de traitements plus personnalisés et plus rapidement. 

Grâce à la puissance des calculs parallèles sur cartes graphiques (GPU), l’innovation technologique de l’équipe de Luc Beaulieu permet d’explorer automatiquement — et en quelques secondes — des milliers de solutions optimales, chacune représentant une combinaison possible de paramètres cliniques. Elle offre ainsi aux équipes soignantes une vision complète du « front de Pareto », soit l’ensemble des plans optimaux parmi lesquels choisir le plus approprié pour chaque patient. 

 Grâce à un essai clinique prospectif randomisé, l’équipe de Luc Beaulieu a démontré une amélioration marquée de la qualité des traitements ainsi qu’une réduction de 50 % du temps de planification. Ces résultats ont été reconnus dans des revues telles que Medical Physics et Brachytherapy, où certains articles ont été désignés « Editor’s Choice » ou classés parmi les plus consultés.

L’impact de gMCO dépasse aujourd’hui les frontières québécoises. En 2024, l’entreprise internationale Elekta, leader mondial en radiothérapie, a signé une licence d’exploitation afin d’intégrer cette technologie dans ses systèmes de planification de prochaine génération. « L’innovation de l’équipe du professeur Beaulieu exemplifie bien le pouvoir de la collaboration industrie-université. À travers notre partenariat, gMCO est passé d’un concept de recherche à une technologie cliniquement validée au potentiel commercial et thérapeutique immense », soutient John Lapré, président de la section brachythérapie et neurochirurgie d’Elekta. L’entreprise soutient également le développement continu du projet par le biais d’une subvention Alliance du CRSNG. Elle collabore activement à la validation clinique internationale de la technologie, en Europe, aux États-Unis et en Australie.

À travers cette innovation, Luc Beaulieu illustre parfaitement la mission de l’Université Laval : transformer la recherche en impacts tangibles pour la société. En accélérant les traitements, en augmentant leur précision et en facilitant le travail des cliniciens, gMCO représente un jalon important dans l’évolution des soins en cancérologie. Cet apport scientifique et technologique, reconnu tant par la communauté académique que par l’industrie, fait du professeur Beaulieu une figure essentielle du progrès médical contemporain.