Détermination des spectres photons issus des accélérateurs à usage médical par mesures de transmission

Determination of x-ray spectra from transmission data

• Auteur / Autrice : Alexandre Catala
• Direction : C. SCOUARNEC
• Type : Thèse de doctorat
• Discipline(s) : Phys. radiologique
• Date : Soutenance en 1995
• Etablissement(s) : Toulouse 3

Mots clés

Mots clés contrôlés

Accélérateurs de particules

Photons

Radiothérapie

Spectroscopie

Résumé

La reconstruction, a partir de mesures de transmission, du spectre de rayons x issu d'un accelerateur lineaire a ete etudiee par resolution directe du systeme a*f=t. Celle-ci s'est effectuee en utilisant l'algebre spectrale. Prealablement, une etude complete des contraintes theoriques, numeriques et physiques a ete realisee pour s'assurer de la validite de la solution obtenue. Ainsi, nous avons explique les mauvais resultats de la methode des moindres carres pour des spectres photons d'energie superieure a 10 mv. Notre methode ne necessite pas le calcul prealable d'un spectre pour debuter la reconstruction. De nombreuses simulations ont ete realisees pour tester des spectres d'energie maximale differente et differents attenuateurs tels que l'eau, le carbone et aluminium. Celles-ci ont mis en evidence l'influence du choix de l'attenuateur sur la possibilite d'obtention d'une solution unique. La reconstruction, a partir de ces spectres simules, donne de tres bons resultats meme en prenant les incertitudes de mesure en compte. Nous avons teste notre methode en condition reelle sur un faisceau de 12 mv. Une etude complete du montage experimental nous a permis d'evaluer, et de reduire, les incertitudes de mesure qui pourraient alterer le resultat final. Afin de convertir f(e) (fraction du signal due aux photons d'energie e) en fluence, nous avons determine une expression analytique de la reponse du detecteur r(e) en fonction de l'energie. Des reconstructions, a partir de diverses courbes d'attenuation (utilisation de differents detecteurs, chambres d'ionisation et attenuateurs), ont ete comparees pour s'assurer de l'unicite du spectre reconstruit. Pour tester la validite du resultat, diverses constantes dosimetriques (rtm, pouvoir de ralentissement) ont ete calculees a partir de ce spectre. Ces dernieres coincident avec les valeurs mesurees. Le calcul peut s'effectuer a partir d'un micro-ordinateur muni d'un coprocesseur mathematique