Impression 3D de fantômes anthropomorphes et démonstration de leur utilité en dosimétrie interne

par Tiffany Beaumont (Beaumont cissokho)

Projet de thèse en Imagerie médicale et radioactivité

Sous la direction de Didier Franck.

Thèses en préparation à Paris Saclay , dans le cadre de Particules, hadrons, énergie et noyaux: Instrumentation, Imagerie, Cosmos et Simulation , en partenariat avec IRSN Institut de Radioprotection et de Sûreté Nucléaire (laboratoire) et de Université Paris-Sud (établissement de préparation de la thèse) depuis le 07-09-2015 .


  • Résumé

    L'impression 3D a récemment été utilisée dans diverses applications médicales. Dans ce contexte, il apparait pertinent de réaliser des fantômes innovants par impression 3D et de montrer leur intérêt pour la dosimétrie interne et l'imagerie en médecine nucléaire. Il s'agira d'abord de réaliser des modèles anthropomorphes réalistes pour l'étalonnage des systèmes de mesure in vivo. En effet, il n'existe actuellement pas d'étalonnage pour la mesure thyroïdienne des enfants, ni de fantôme pour la surveillance pulmonaire des femmes. L'infographie 3D sera utilisée pour la conception, en parallèle avec un travail d'ingénierie permettant l'inclusion de radionucléides et l'adaptation aux besoins des utilisateurs. Des fantômes thyroïdiens pour plusieurs âges seront réalisés, ainsi que des jeux de poitrine s'adaptant au fantôme masculin utilisé pour la mesure pulmonaire. L'intérêt des fantômes développés sera démontré expérimentalement en comparant les étalonnages réalisés avec ces fantômes avec ceux actuellement disponibles. Enfin, des organes tels que le rein ou le foie seront réalisés en partenariat avec des services hospitaliers, afin d'améliorer la qualité des algorithmes de reconstruction utilisés en imagerie. Ce travail, au-delà des objectifs fixés, consistera à prendre en considération les attentes de la communauté et à proposer des solutions permettant d'améliorer la dosimétrie et le diagnostic.

  • Titre traduit

    3D printing of anthropomorphic phantoms and validation of their usefullness in internal dosimetry


  • Résumé

    3D printing is an emerging technology that has been recently used for medical applications. In this technological context, it seems appropriate and relevant to create innovative phantom by 3D printing and to demonstrate their usefulness for internal dosimetry and nuclear medicine imaging. The first step will consist in manufacturing realistic anthropomorphic phantoms for the calibration of in vivo measurement systems. Indeed, there is currently no calibration for the thyroid measurement of children, nor phantom for the lung monitoring of women. 3D computer graphics will be used for the conception, in parallel with engineering work to implement technical solutions enabling inclusion of radionuclides and fit with users' needs. Thyroid phantoms for different ages will be manufactured as well as breast sets to be fitted to the male phantom used for lung monitoring. Finally, organs such as kidney and liver will be manufactured in partnership with nuclear medicine services in order to improve the performance of reconstruction algorithms used in nuclear medicine imaging. This work, beyond the current objectives, will consist in taking into account the expectations of the community and in providing solutions for the improvement of dose assessment and diagnostic.