Dosimétrie pour la radiothérapie stéréotaxique en rayonnement synchrotron : calculs Monte-Carlo et gels radiosensibles

par Caroline Boudou

Thèse de doctorat en Physique pour l'instrumentation

Sous la direction de Hélène Elleaume.

Soutenue en 2006

à l'Université Joseph Fourier (Grenoble ; 1971-2015) .

mots clés

• Calcul Monte-Carlo
• Gel radiosensible
• Gel polymère
• Rayons X
• Rayonnement synchrotron
• Tomographie
• Dosimétrie
• Résonance magnétique nucléaire

Résumé

Les gliomes de haut grade sont des tumeurs cérébrales très agressives. Des techniques particulières combinant l'ajout éléments lourds dans la tumeur à une irradiation avec des rayons X d'énergie inférieure à 100 keV ont été proposées en utilisant une source de type synchrotron. Pour la préparation d'essais cliniques, l'utilisation de systèmes de planification de traitement doit être envisagée de même que la mise en place de protocoles de dosimétrie adaptés. Les objectifs de cette thèse étaient de (1) mettre en place une interface de calcul dosimétrique utilisant un code Monte-Carlo généraliste du transport des particules et (2) proposer une méthode expérimentale de vérification de la dose en volume. L'outil de calcul développé fait appel au code MCNPX pour l'évaluation de la dose dans une géométrie voxélisée à partir des images tomographiques d'un échantillon. Par ailleurs, la répartition volumique de la dose a été évaluée à l'aide d'un gel polymère radiosensible. Les résultats de ces expériences se sont avérés proches des valeurs calculées.

Titre traduit

Dosimetry for synchrotron stereotactic radiotherapy : Monte Carlo simulations and radiosensitive gels

Pas de résumé disponible.

Résumé

High grade gliomas are extremely aggressive brain tumours. Specific techniques combining the presence of high atomic number elements within the tumour to an irradiation with a low x-rays (below 100 keV) beam from a synchrotron source were proposed. For the sake of clinical trials, the use of treatment planning system has to be foreseen as well as tailored dosimetry protocols. Objectives of this thesis work were (1) the development of a dose calculation tools based on Monte Carlo code for particles transport and (2) the implementation of an experimental method for the three dimensional verification of the dose delivered. The dosimetric tool is an interface between tomography images from patient or sample and the MCNPX general purpose code. Besides, dose distributions were measured through a radiosensitive polymer gel, providing acceptable results compared to calculations.