Mesure et modélisation de la distribution de dose en milieu homogène et hétérogène pour un faisceau de protons destiné à la radiothérapie

par Rashid Oozeer

Thèse de doctorat en Physique radiologique et médicale

Sous la direction de Jean-Claude Rosenwald.

Soutenue en 1996

à Toulouse 3 .

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Résumé

Une etude theorique et experimentale de la distribution de la dose dans les faisceaux de protons du centre de protontherapie d'orsay a ete menee. L'etude theorique a mis en evidence que les interactions preponderantes des protons utilises pour la radiotherapie avec les milieux biologiques, sont, les pertes d'energie par collisions inelastiques avec les electrons, et les diffusions coulombiennes multiples avec les noyaux. Des mesures experimentales ont ete effectuees avec une diode de petite taille, en milieu homogene et heterogene. Nous avons mis au point un modele de penombre laterale dans l'eau, et mise en evidence l'importance de la structure fine des heterogeneites. Nous avons defini des notions d'equivalence a l'eau pour les heterogeneites de structure fine simple. En outre, un calcul des distributions de dose pour un faisceau monoenergetique dans un phantome a geometrie simple a ete mis en uvre. Il est base sur le formalisme de highland. Nous avons analyse la degradation des courbes de rendement en profondeur par les heterogeneites de structure fine complexe. Cette analyse indique que leur prise en compte dans le calcul peut se faire en utilisant l'imagerie scannographique, qui restitue l'influence de chaque element de volume

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