Dosimétrie in vivo intracavitaire basée sur la luminescence stimulée optiquement de l'Al2O3:C dédiée à la curiethérapie

Estelle Spasic

Abstract

The brachytherapy is an old technique using sealed radioactive sources of low or average energy. This technique is still therapeutically and economically relevant today and always evolving (e.g. High Dose Rate (HDR) brachytherapy). This treatment enables to deliver a high dose of irradiation in a limited tumoral volume and enables to minimize the risk of radiation-induced cancer as preserving the Organs at Risks (OAR). However, this technique generates high dose gradients, which makes in vivo dosimetry difficult to implement. Hence, the deviations observed between doses delivered and prescribed are often up to the maximal deviation tolerated by the nuclear safety regulations (± 5%) in conformational radiotherapy. Those regulations have been made mandatory in France since 2011. This thesis has been done within the framework of the ANR-TECSAN INTRADOSE project and is based on the past technological benefits demonstrated during the MAESTRO European project and the ANR-TECSAN CODOFER project, in particular a RL/OSL multichannel instrumentation (Radioluminescence - Optically Stimulated Luminescence) made and validated in preclinical evaluation during the MAESTRO project. The purpose of the INTRADOSE project is to demonstrate the feasibility of the intracavitary In Vivo Dosimetry (IVD) by dosimetric catheter using optical fibers and alumina crystals Al2O3:C with the aim of improving the safety of patients treated by HDR brachytherapy. This new probe enables to measure a dose distribution (several points) close to the OAR, it offers a little diameter (

La curiethérapie est une technique ancienne utilisant des sources scellées de faible ou moyenne énergie, toujours pertinente aux plans thérapeutique et économique et toujours en évolution (e.g. curiethérapie à Haut Débit de Dose (HDD)). Cette modalité de traitement permet de délivrer une forte dose d'irradiation dans un volume-cible limité, et permet de minimiser le risque de cancer radio-induit en préservant les Organes à Risques (OAR). Cependant, elle génère des gradients de dose élevés rendant la dosimétrie in vivo délicate à mettre en oeuvre. Les écarts constatés entre doses délivrées et prescrites sont ainsi fréquemment supérieurs à l'écart maximal toléré par la réglementation (± 5%) en usage pour la radiothérapie externe conventionnelle et rendue obligatoire en France par décret depuis 2011. Ce travail de thèse s'est déroulé dans le cadre du projet ANR-TECSAN INTRADOSE et exploite les acquis technologiques antérieurs démontrés à l'issue du projet Européen MAESTRO et du projet ANR-TECSAN CODOFER, en particulier une instrumentation RL/OSL (Radioluminescence - Optically Stimulated Luminescence) multivoies réalisée et validée au plan préclinique dans le cadre du projet MAESTRO. Le projet INTRADOSE a pour objectif de démontrer la faisabilité d'une Dosimétrie In Vivo (DIV) intracavitaire par cathéter dosimétriques à fibres optiques et cristaux d'alumine Al2O3:C dans le but d'améliorer la sécurité des patients traités par Curiethérapie HDD. Ce nouveau type de détecteur permet de mesurer une distribution de doses (mulitpoints) proche des OAR, il présente un petit diamètre (

Keywords

Dosimetry brachytherapy ionizing radiation radioactivity radioactive source irradiation tumor radiotherapy dose measurement instrumentation nuclear instrumentation Optical Fiber Sensor Metrology Monte Carlo simulation cancer Particle transport

Luminescence stimulée optiquement Curiethérapie

Domains

Medical Physics [physics.med-ph] Nuclear Experiment [nucl-ex]

Fichier principal

DDOC_T_2012_0270_SPASIC.pdf (4.5 Mo)

Origin	Files produced by the author(s)

Intracavitary in vivo dosimetry based on multichannel fiber-coupled optically stimulated luminescence (OSL) of Al2O3:C