Impact dosimétrique des variations morphologiques chez le petit animal en médecine nucléaire

par Thibault Mauxion

Thèse de doctorat en Biologie, médecine et santé. Biophysique et imagerie médicale

Sous la direction de Jacques Barbet et de Manuel Bardiès.


  • Résumé

    La radiothérapie moléculaire consiste à véhiculer des atomes radioactifs au plus près des tumeurs afin de concentrer les dépôts d'énergie (et les effets cytotoxiques) au niveau des cellules cancéreuses. La mise en oeuvre d'expérimentations précliniques, accompagnées d'un calcul dosimétrique, permet d'ajuster l'activité de radiopharmaceutique injectée et d'optimiser la fenêtre thérapeutique. Si la simulation Monte-Carlo combinée à des modèles anatomiques hybrides permet de décrire les dépôts d’énergie avec précision et réalisme, les variations morphologiques entre les spécimens peuvent avoir un impact dosimétrique conséquent. Le travail présenté dans ce manuscrit étudie l'impact dosimétrique de l’application de tels modèles précliniques. Une caractérisation des codes GATE et MCNPX, basée sur des valeurs dosimétriques de référence (Dose Point Kernel, Voxel Dose Kernel), a d’abord été effectuée. Le calcul de facteurs S à l’échelle de l’organe Moby/Roby a montré qu’une mise à l'échelle par les masses de 2 modèles issus d’un même spécimen aboutit à des résultats dosimétriques significativement différents, adressant le problème de la reproductibilité des résultats dosimétriques générés Enfin, l'alternative consistant à générer un modèle dosimétrique à partir d’un spécimen issu d’un lot expérimental n’est pas forcément représentative des autres spécimens constituant le lot. La conclusion est que s’il est possible d’utiliser des modèles de référence afin de comparer les résultats dosimétriques lors de la mise au point de radiotraceurs diagnostiques, l'anatomie propre des spécimens utilisés doit être considérée dans un contexte thérapeutique (relation dose absorbée/effets).

  • Titre traduit

    Impact of morphological changes on small animal dosimetry in nuclear medicine


  • Résumé

    Molecular radiotherapy consists in targeting radioactive atoms as close as possible to tumours in order to concentrate energy deposition (and cytotoxic effects) at the level of cancer cells. Preclinical experiments including absorbed dose calculation allow the adjustment of injected radiopharmaceutical activity in order to optimise the therapeutic window. Even though Monte-Carlo modelling combined with hybrid anatomical models allows the accurate and realistic description of energy deposits, inter-specimen morphologic variations can have a marked impact on computed absorbed dose. The work presented in this manuscript investigates the dosimetric impact of using such preclinical models in nuclear medicine. A characterisation of MCNPX and GATE was first performed, based on the generation of reference dosimetric data (Dose Point Kernel and Voxel Dose Kernel). Organ S-value calculations for two realistic digital rodent whole-body models (Moby/Roby) showed that mass ratio scaling for two geometric models obtained from the same specimen led to significantly different dosimetric results, raising the issue of the reproducibility of generated dosimetric results. Besides, dosimetric calculation based on one specimen that can be used as a reference for the entire experimental batch may not allow full and accurate dosimetric assessment. Our conclusion is that even though it may be possible to use reference models to compare dosimetric results for diagnostic radiopharmaceutical experiments, animal-specific anatomy should be considered when trying to characterise ionizing radiation effects on biologic targets of interest for MRT.

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Informations

  • Détails : 1 vol. (192-[LVIII] p.)
  • Annexes : Bibliogr. p. 173-191 [282 réf.]

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  • Bibliothèque : Université de Nantes. Service commun de la documentation. BU Santé.
  • Non disponible pour le PEB
  • Cote : 13 NANT 25-VS
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