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Coulaud, Jérémy. Sécurisation des traitements radiothérapeutiques du cancer : validation physique des plans théoriques de radiothérapie par des fantômes dosimétriques anthropomorphes

Coulaud, Jérémy (2020). Sécurisation des traitements radiothérapeutiques du cancer : validation physique des plans théoriques de radiothérapie par des fantômes dosimétriques anthropomorphes.

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Résumé en francais

Les nouvelles modalités de traitement en radiothérapie comme les irradiations en conditions stéréotaxiques et à modulation d'intensité (IRMT/VMAT) nécessitent des irradiations très précises avec une augmentation de la dose au niveau des volumes cibles mais également de diminuer et de contrôler la dose aux niveaux des organes à risques. Ce calcul, habituellement réalisé par les TPS, exige des outils 3D précis et rapides. Les détecteurs conventionnels (chambre d'ionisation, détecteurs thermoluminescents, films, ...) ne permettent que des mesures en 1D ou 2D. Il est nécessaire de développer une technique de dosimétrie 3D précise et rapide avec une résolution élevée en dose et spatiale. La dosimétrie chimique 3D répond à ces critères. Elle permet le contrôle qualité global du plan de traitement dans les conditions d'irradiation du patient quels que soit le rayonnement et le débit de dose utilisés. La création de gel chimique correspondant aux différents organes est donc un défi important pour le contrôle de la dose dans les organes à risques. Dans cette thèse, deux études ont été menées en parallèle : la formulation de nouveau gel équivalent sein (tissus adipeux), poumon et os en termes d'interaction avec les photons, les protons et les neutrons ainsi que le contrôle de leurs propriétés physico-chimique et la validation de leurs utilisations pour les photons de faibles énergies. Plusieurs caractéristiques dosimétriques ont été étudiées selon les recommandations du groupe de travail de l'ICRU (Journal of the International Commission on Radiation Units and Measurements). Les résultats obtenus montrent une bonne concordance entre nos gels et les tissus pris comme référence et recommandés par le NIST. Une étude des propriétés physico-chimiques détaillée de ces gels équivalents tissulaires a été réalisée : diffusion, propriétés mécaniques, viscosité, des mesures d'oxygène dissous, des mesures de temps de gel et de temps de refroidissement ainsi que des mesures des doses absorbées en conditions de traitements de radiothérapie. Nous nous sommes intéressés aussi à la validation de notre gel équivalent sein concernant le dépôt de dose de photons de basse énergie (50 keV) par Intrabeam utilisé en radiothérapie peropératoire (IORT). L'objectif final était de réaliser un premier fantôme anthropomorphe qui pourra être un outil fiable et utilisé en clinique pour aider les planifications de traitements de radiothérapie. Ce prototype de torse permet pour l'instant de connaître la dose au voisinage des poumons et de l'os.

Sous la direction du :
Directeur de thèse
Caselles, Olivier
Fiallo, Marina Lorenzina
Ecole doctorale:Génie électrique, électronique, télécommunications (GEET)
laboratoire/Unité de recherche :Institut Universitaire du cancer de Toulouse (IUCT)
Mots-clés libres :Radiothérapie - Fantôme - Isodoses - Dosimètre - Equivalent-tissus biologique
Sujets :Physique
Déposé le :04 Feb 2021 15:11