Qualité des faisceaux de photons de haute énergie issus des accélérateurs médicaux à distance de l'axe central
par Sofia Zefkili
Thèse de doctorat en Physique radiologique et médicale
Sous la direction de Jean Chavaudra.
Soutenue en 1995
à Toulouse 3 .
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Résumé
Notre etude a consiste a determiner de facon theorique et experimentale les variations spectrales a distance de l'axe des faisceaux de photons de haute energie, issus des accelerateurs lineaires a usage medicale, et leurs influences sur les composantes primaire et diffusee de la dose totale absorbee en profondeur dans un milieu irradie. Les spectres energetiques sur l'axe et a distance de l'axe des faisceaux de photons d'energies nominales egales a 6, 12, 15 et 23 mv ont ete calcules a l'aide du code egs4 effectuant des simulations du type monte-carlo. Les resultats obtenus ont montre que la variation de la qualite du faisceau en dehors de l'axe est due essentiellement a la combinaison de deux phenomenes: d'une part a l'effet directionnel du rayonnement de freinage et d'autre part au role de la filtration du cone egalisateur qui attenue preferentiellement dans la region centrale du faisceau les composantes de basse energie. L'analyse du role respectif des variations du spectre de faisceaux de photons en dehors de l'axe sur les composantes primaire et diffusee de la dose totale a demontre que les variations spectrales du faisceau a distance de l'axe central, affectent principalement la dose primaire et conduisent a une augmentation lineaire des coefficients d'attenuation en fonction de la distance a l'axe. Cette augmentation est fortement dependante de l'energie du faisceau et du type des accelerateurs. L'ensemble des resultats theoriques qui decoulent de ce travail a permis la mise en uvre d'une methode permettant d'obtenir la composante primaire de la dose, en introduisant un facteur correctif de la contribution du diffuse genere dans des mini-fantomes de sections juste assez larges pour assurer l'equilibre electronique lateral, habituellement utilises pour la determination experimentale du rayonnement primaire. Parallelement a l'etude theorique, nous avons mene une etude experimentale pour tester la validite de nos resultats theoriques. Elle a consiste a attenuer le rayonnement dans des petites colonnes de materiau equivalent-eau et a en deduire l'attenuation du rayonnement primaire a differentes distances de l'axe central des faisceaux de photons (4, 6, 12, 15 et 23 mv), avec et sans cone egalisateur. En definitive, le tres bon accord entre les resultats theoriques et experimentales a permis d'appliquer l'ensemble des donnees a un programme de calcul de dose traitant separement le rayonnement primaire et diffuse
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Titre traduit
Off-axis quality variation of high energy photon beams emitted by linear accelerators
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