Evaluation du mouvement et des interactions des organes de la région pelvienne,conséquences dosimetriques en radiothérapie externe et modélisation

par Laurent Keros

Thèse de doctorat en Radiophysique et imagerie médicales

Sous la direction de Pierre Aletti.

Soutenue en 2005

à Toulouse 3 .


  • Résumé

    L'adénocarcinome prostatique est devenu depuis 2000 le cancer le plus fréquent chez l'homme. Le but de la radiothérapie est d'irradier la tumeur en évitant les organes sensibles adjacents. L'optimisation des traitements passe donc par une meilleure compréhension de l'influence des mouvements des organes pelviens sur la distribution de la dose. Pour cela, nous avons étudié les facteurs influençant le mouvement de la prostate et leurs interactions, sur une personne défunte, ainsi que l'impact de ces facteurs sur la distribution de la dose, pour divers protocoles d'irradiation. Deux solutions ont été apportées pour prendre en compte les mouvements. La première vise à recaler la tumeur à chaque séance de traitement à l'aide de grains d'or intraprostatiques. La seconde vise à réaliser une modélisation prédictive de la mécanique des interactions des organes pelviens. Nous avons montré que l'amplitude des mouvements de la prostate (13 mm maximum) varie avec la direction et l'amplitude des forces de pression associées aux variations de volume de la vessie, du rectum et des poumons. La distribution de la dose à la tumeur et aux organes adjacents peut être directement corrélée aux mouvements des organes pelviens. La technique des grains d'or intraprostatiques est en cours de mise en place et permettrait de minimiser le mouvement de la prostate (4 mm au maximum). La modélisation prédictive de la mécanique d'interaction est envisageable, à condition de préciser les conditions aux limites ainsi que les propriétés visco-élastiques des organes pelviens. La mécanique des interactions des organes de la région pelvienne ainsi que les facteurs influençant le mouvement de la prostate est comprise. Une étude statistique du mouvement de la prostate à l'aide de grains d'or intra-prostatiques doit être effectuée pour connaître le gain thérapeutique apporté par une telle technique.

  • Titre traduit

    Evaluation of the motion and of the pelvic organs interactions, dose distribution consequences and modelisation


  • Résumé

    Since 2000 prostate carcinoma has become the most frequent cancer of man. The aim of radiotherapy is to irradiate the tumor while avoiding adjacent organs at risk. Optimization of treatment thus requires a better understanding of the influence of pelvic area organ movements influencing dose distribution. We studied the factors and their interactions that influence prostate motion on a deceased person. We also studied their impact on the distribution of the dose for different radiation protocols. Two solutions were developed to accommodate for movements. The first tends to reset the tumor during each treatment by means of intra-prostate gold markers. The second is an attempt to develop a predictive model of pelvic area organ interaction mechanisms. We have shown that the amplitude of prostate motion (maximum of 13 mm) varies with the direction and the amplitude of compression forces induced by variations of bladder, rectum, and lung volumes. Dose distribution to the tumor and the adjacent organs can be directly correlated to pelvic area organ movements. The gold markers technique is being developed and will allow minimizing prostate movement (maximum 4mm). The predictive model of pelvic area organ interaction mechanics can be proposed, but requires that boundary conditions be specified. It is also necessary to take into account the visco-elastic characteristics of pelvic area organ tissues. The mechanics of pelvic area organ interactions, in addition to the factors that influence prostate movement, are understood. A statistical study of prostate movement, using gold markers, must still be performed in order to evaluate the therapeutic gain such a technique can introduce.

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Informations

  • Détails : 1 vol. ( 195 p.)
  • Notes : Publication autorisée par le jury
  • Annexes : Bibliogr. p. 187-193

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  • Bibliothèque : Université Paul Sabatier. Bibliothèque universitaire de sciences.
  • Disponible pour le PEB
  • Cote : 2005TOU30231
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