Développement d'une sonde positon per-opératoire pour la localisation et l'excision des tumeurs cérébrales

par Frédéric Bogalhas

Thèse de doctorat en Physique

Sous la direction de Yves Charon et de Laurent Ménard.

Soutenue en 2009

à Paris 11 , en partenariat avec Université de Paris-Sud. Faculté des Sciences d'Orsay (Essonne) (autre partenaire) .


  • Résumé

    La précision de l’ablation chirurgicale demeure aujourd’hui l’une des étapes essentielles de la stratégie thérapeutique contre les tumeurs cérébrales, comme les gliomes, et conditionne, plus que pour tout autre cancer, la durée de survie et la qualité de vie des patients opérés. L’enjeu est de réaliser une excision la plus complète possible pour limiter les récidives, tout en préservant les tissus sains bordant la tumeur. Ce travail de thèse présente le développement, la caractérisation et l’évaluation pré-clinique d’une sonde radiosotopique destinée à guider le chirurgien dans la détection et l’ablation simultanée de lésions tumorales cérébrales marquées avec des radiotraceurs émetteurs de positons. La sonde est constituée d’une tête de détection interchangeable, élaborée à partir de fibres claires et scintillantes, d’un guide de lumière et d’un module de photodétection et d’acquisition transportable composé notamment d’un photomultiplicateur multi-anodes et d’une carte d’acquisition électronique. Un prototype optimisé de la sonde en termes de performances (efficacité de détection et résolution spatiale) et d’ergonomie a été réalisé. Son évaluation sur un fantôme de cerveau a notamment montré que la sonde était capable de localiser, avec une précision de l’ordre du millimètre, de petits résidus tumoraux (20mg) marqués avec les radiotraceurs fluorés actuellement disponibles. De plus, l’évaluation pré-clinique sur un modèle primate a prouvé qu’il était possible d’effectuer précisément la localisation in vivo et l’exérèse simultanée de tissus radiomarqués en se guidant uniquement sur les capacités d’imagerie de la sonde couplée avec un aspirateur ultrasonore.

  • Titre traduit

    Development of a positron probe for localization and excision of brain tumours during surgery


  • Résumé

    Nowadays, the precision of the surgical removal remains one of the major steps of the management of patients suffering from brain cancers, such as gliomas, and conditions, more than for all other cancers, the survival outcome and the quality of life of operated patients. The stake is to perform the excision as complete as possible to prevent recurrences while preserving normal tissue bordering the tumour. This thesis presents the development, the characterisation and the pre-clinical evaluation of a radioisotopic probe intended to guide the surgeon in the simultaneous detection and removal of brain tumour lesion labelled with positrons emitting radiotracers. The probe consists of an exchangeable detection head built around clear and scintillating plastic fibres, an optic fibre bundle and a transportable photodetection and an acquisition module including a multi-channel photomultiplier and an electronic read-out chip. An optimised prototype of the probe with regards to performances (detection efficiency and spatial resolution) and ergonomics was realised. Its evaluation using a brain phantom demonstrates the ability of the probe to detect, with a precision averaging the millimetre, small residual lesions (20mg) labelled with currently available fluorinated radiotracers. Moreover, the pre-clinical evaluation performed on a primate model proves that the simultaneous precise in vivo detection and removal of radiolabelled tissues was feasible being guided only by the imaging abilities of the probe coupled to an ultrasonic surgical aspirator.

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Informations

  • Détails : 1 vol. (155 p.)
  • Annexes : Bibliogr. p. 145-155

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  • Bibliothèque : Université Paris-Sud (Orsay, Essonne). Service Commun de la Documentation. Section Sciences.
  • Disponible pour le PEB
  • Cote : 0g ORSAY(2009)326
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