Systems and techniques may be used to estimate a patient state during a radiotherapy treatment. For example, a method may include generating a dictionary of expanded potential patient measurements and corresponding potential patient states using a preliminary motion model. The method may include training, using a machine learning technique, a correspondence motion model relating an input patient measurement to an output patient state using the dictionary. The method may include estimating, using a processor, the patient state corresponding to an input image using the correspondence motion model.Systèmes et techniques pouvant être utilisés pour estimer un état de patient pendant un traitement de radiothérapie. Par exemple, un procédé peut consister à générer un dictionnaire de mesures de patient potentielles étendues et d'états de patient potentiels correspondants à l'aide d'un modèle de déplacement préliminaire. Le procédé peut consister à former, à l'aide d'une technique d'apprentissage automatique, un modèle de mouvement de correspondance associant une mesure de patient d'entrée à un état de patient de sortie à l'aide du dictionnaire. Le procédé peut consister à estimer, à l'aide d'un processeur, l'état de patient correspondant à une image d'entrée à l'aide du modèle de mouvement de correspondance.