Définition d'un système de dosimétrie tridimensionnelle en curiethérapie à débit de dose pulsé

L'utilisation de l'imagerie 3D en curiethérapie avec la technique d'irradiation à débit de dose pulsé (PDR) a offert la possibilité d'optimiser la distribution de dose et d'évaluer cette distribution en relation avec l'anatomie du patient. L'intérêt principal de l'optimisation est d'assurer une couverture complète et homogène du volume cible par la dose de traitement tout en préservant les tissus sains et les organes à risque adjacents. Notre travail a été de mettre en place un système de dosimétrie basé sur l'utilisation des images scanner en curiethérapie PDR. Nous avons abordé, dans ce travail, les éléments essentiels à défmir pour aboutir à un système de dosimétrie 3D. Nous avons étudié la possibilité de défmir ce système de dosimétrie dans des fantômes simulant des géométries d'implantation régulières et irrégulière, et dans des cas cliniques gynécologiques et ORL. Nous avons montré que la règle du système de Paris concernant la géométrie d'implantation assure une couverture homogène du volume cible, néanmoins, cette règle est parfois difficile à appliquer. Ce qui nécessite une optimisation de la distribution de dose. Nous avons analysé les différentes méthodes d'optimisation, et montré les paramètres spécifiques nécessaires pour l'application de chaque méthode. Nous avons étudié et analysé les capacités et les limites des méthodes d'optimisation basées sur la géométrie d'implantation (optimisation directe). La nécessité d'une méthode d'optimisation basée sur l'anatomie s'impose lorsqu'un système de dosimétrie 3D complet doit être défini. La méthode de la planification inverse (IPSA) a été étudiée pour aboutir à un système de dosimétrie 3D applicable dans tous les cas cliniques. Nous avons complété le système de dosimétrie en défmissant une procédure d'évaluation de la distribution de dose tenant compte d'informations anatomiques et d'informations sur l'homogénéité de la distribution de dose. Ce travail a montré la possibilité d'aboutir à une distribution de dose conforme au volume cible tout en préservant les tissus sains et les organes à risque. Un système de dosimétrie basé sur des méthodes anatomiques peut être applicable dans tous les cas cliniques et adapté à chaque anatomie du patient. Une haute précision de la définition du volume cible et des organes à risque est indispensable pour l'utilisation clinique d'une méthode de calcul de dose basée sur des données anatomiquesCT -based brachytherapy and the pulsed dose rate irradiation allowed anatomy-based dose optimisation and dose evaluation. The principal interest of dose optimisation is to obtain an homogenous target volume coverage and a protection of the normal tissues and the organs at risk. The object of our work was to define a CT -based dosimetry system for pulsed dose rate brachytherapy. We defined, in this work, the necessary components to having 3D dosimetry system. We studied the possibility of having a 3D dosimetry system in phantoms of regular and irregular implant, and in clinical gynaecological and oropharyngeal implants. We showed that the ruIe of Paris system for the implantation is the easiest way to obtain a good implant which cover fully the target volume with an homogenous dose distribution, nevertheless, this ruIe is sometimes difficult to get. For that, dose distribution optimisation is needed. We studied the different optimisation methods, and showed the necessary specific factors for the application of each method. We studied the capacity and the limitation of the geometry-based optimisation methods (direct optimisation). The needed of anatomy-based optimisation method take the lead to define a fully 3D dosimetry system. The inverse planning by IPSA method was studied to having a dosimetry system available for aIl clinical implants. We completed the dosimetry system with the de finition of dose distribution evaluation process. The dose evaluation process includes the information about the anatomy and about the dose distribution homogeneity. This work showed the possibility to obtain a conformaI dose distribution to the target volume with normal tissues and organs at risk protection. Anatomy-based dosimetry system could be applicable for aIl clinical cases and adapt to each anatomy. A high precision for target volume and organs at risk delineation is indispensable for clinical use of anatomy-based dose calculation methodNANCY/VANDOEUVRE-INPL (545472102) / SudocSudocFranceF