Archive des Bibliothèques universitaires de Nantes

Calcul tridimensionnel de la dose absorbée par simulation Monte Carlo GATE pour la radiothérapie guidée par l'image dédiée au petit animal

Par : Noblet, Caroline

Document archivé le : 29/10/2015

Les irradiateurs innovants dédiés aux petits animaux permettent de reproduire les traitements de radiothérapie clinique guidée par l'image. La pratique clinique est mise à l'échelle de l'animal en réduisant les dimensions et l'énergie des faisceaux d'irradiation : des faisceaux millimétriques de moyenne énergie (<300keV) sont utilisés. Les contraintes induites par cette mise à l'échelle limitent la possibilité de transposer les techniques de calcul de dose cliniques à la pratique préclinique. L'utilisation de méthodes Monte Carlo devient nécessaire. Dans le cadre de ce travail, un modèle Monte Carlo de l'irradiateur préclinique XRAD225Cx a été développé avec le code GATE (Geant4) afin de fournir une distribution de dose précise dans l'animal. Ce modèle a été validé en comparant les résultats des simulations à des mesures ainsi qu'avec des résultats obtenus avec le code Monte Carlo de référence en radiothérapie externe, EGSnrc. Une problématique particulière a été mise en évidence : l'impact dosimétrique majeur de la segmentation des tissus dans les images CT des animaux. Aux énergies précliniques, un seuillage des images basé sur les valeurs de densité électronique des voxels ne permet pas d'atteindre un niveau de précision acceptable pour le calcul de la dose. Il est indispensable de définir rigoureusement les matériaux (composition élémentaire et densité massique). Une méthode de segmentation spécifique a donc été proposée dans le but d'obtenir des distributions réalistes dans les animaux. Finalement, la plateforme de calcul Monte Carlo a pu être utilisée dans le cadre de différentes études radiobiologiques précliniques sur souris et rats. 14NANT45-VS

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