Évaluation de la dosimétrie in vivo en radiochirurgie stéréotaxique intracrânienne par détecteur MOSFET et microMOSFET

par Aurélie Sors

Thèse de doctorat en Radio-physique et imagerie médicale

Sous la direction de Xavier Franceries et de Emmanuelle Cassol.

Soutenue en 2012

à Toulouse 3 .


  • Résumé

    La dosimétrie in vivo (DIV) permet d'assurer le contrôle de qualité des applications de radiothérapie externe. Si la réglementation rend l'application de la DIV obligatoire, cette procédure reste cependant considérée comme " techniquement difficilement applicable " dans les techniques d'irradiation rencontrées en radiochirurgie stéréotaxique intracrânienne car les traitements sont délivrés en dose unique par des faisceaux de faibles dimensions. Aujourd'hui, la technologie des MOSFET (Metal Oxid Semiconductor Field Effect Transistor) présente l'avantage de surfaces sensibles extrêmement petites ce qui permet de reconsidérer la question de la mise en œuvre de la DIV dans les minifaisceaux. Ce travail de thèse consiste donc à évaluer les processus de mise en œuvre de la DIV en faisceau fixe puis en arcthérapie conformationnelle. Tout d'abord, la problématique de mesure de la dose dans les petits champs et de la DIV sont rappelées. La caractérisation de détecteurs MOSFET et microMOSFET a été réalisée et a permis de proposer et une méthode de calibration optimisée aux contraintes de la technologie MOSFET et de la radiochirurgie stéréotaxique. Des simulations numériques ont été menées afin d'étudier l'influence de l'erreur des paramètres de traitement sur la distribution de dose au niveau de six volumes lésionnels : la sensibilité des détecteurs à un type d'erreur en fonction de leur importance a ainsi été déterminée. Le problème direct, qui consiste à reconstruire la réponse des détecteurs à la surface connaissant la dose à l'isocentre, a été modélisé et a permis de déterminer le positionnement optimal des capteurs pour des paramètres d'irradiation donnés. Enfin, le problème inverse permettant reconstruire la dose à l'isocentre à partir de mesures de MOSFET à la surface a été résolu. Une évaluation de la méthode en condition d'arcthérapie conformationnelle a été réalisée en corrélant les solutions théoriques obtenues par calcul direct aux solutions inverses mesurées par détecteurs MOSFET sur un fantôme.

  • Titre traduit

    Evaluation of in-vivo dosimetry in intracranial stereotactic radiosurgery using MOSFET and microMOSFET


  • Résumé

    In vivo dosimetry (IVD) is used to insure security and quality in external radiotherapy treatments. However, in intra-cranial stereotactic radiosurgery, IVD could be considered as technically non applicable. Indeed such treatments are usually delivered in a single fraction with small fields. Recent developments in MOSFETs technology (Metal Oxid Semiconductor Field Effect Transistor), with very small sensitive area, could make these sensors suitable for microbeams. The present work deals with successive steps to evaluate whether these sensors are suitable for IVD in shaped beam radiosurgery and conformal arctherapy. First, small field dosimetry context and IVD methods are reviewed. Characterization study of the MOSFET and microMOSFET response was performed and led us to propose an optimized calibration method adapted to both stereotactic radiosurgery and MOSFET technology constraints. In order to quantify the influence of treatment parameters error on dose distribution released to target volumes, numerical simulations were implemented: the detectability of sensors was obtained given an error value. From irradiation parameters, a direct method was developed to compute an optimized detector positioning at the surface. Finally, by solving an inverse problem, readings of each sensor were used as entrance parameters to compute isocenter dose during conformal arctherapy.

Consulter en bibliothèque

La version de soutenance existe sous forme papier

Informations

  • Détails : 1 vol. (276 p.)
  • Annexes : Bibliogr. p. 229-244

Où se trouve cette thèse\u00a0?

  • Bibliothèque : Université Paul Sabatier. Bibliothèque universitaire de sciences.
  • Disponible pour le PEB
  • Cote : 2012 TOU3 0075
  • Bibliothèque : Bibliothèque interuniversitaire de santé (Paris). Pôle pharmacie, biologie et cosmétologie.
  • Non disponible pour le PEB
  • Cote : MFTH 9727
Voir dans le Sudoc, catalogue collectif des bibliothèques de l'enseignement supérieur et de la recherche.