Évaluation dosimétrique d'un algorithme de calcul de dose en condition d'hétérogénéités

Abstract

L'ICRU (International Commission on Radiation Units) recommande de maintenir la dose délivrée dans un intervalle de = 3.5% pour la radiothérapie conformationalle et de 25%pour la radiothérapie classique. Le travail entrepris dans ce mémoire a porté sur l'évaluation de la précision de l'algorithme de calcul de dose AAA implémenté dans le système de planning de traitement Varian Eclipse installé dans le service de radiothérapie du CAC Blida en comparant les doses calculées par le système de planning de traitement et celles mesurées sur l'accélérateur linéaire Varian 2100C du même service pour trois configuration de fantômes : une homogène et deux avec une hétérogénéité (une cavité poumon et une cavité os). La mesure a été faite avec deux dosimètres différents : la TLD et les films Gafchromics qui ont été utilisés pour la première fois en Algérie pour une étude dosimétrique. Avant leur utilisation, les deux dosimètres ont été caractérisés et calibrés pour déterminer tous les facteurs d'influence qui contribuent à la précision de la détermination de la dose absorbée. L'algorithme de calcul de dose AAA du TPS Eclipse a été utilisé pour générés quatre plans de traitement avec un champ unique de taille de 1x1, 2x2, 3x3 et 2x5 cm2, pour délivré une dose de 2 Gy à l'emplacement de la capsule TLD et 8 Gy à l'emplacement du film Gafchromic, sur l'axe central à 10 cm de profondeur physique. Les quatre plans sont réalisés pour les trois configurations du fantôme (homogène, avec cavité poumon et avec cavité os). Les plans sont générés en utilisant le faisceau de photons de 6 MV en technique DSA. Le nombre d'unités moniteur (UM), pour chaque configuration d'irradiation, est calculé pour délivrer des doses de 2 Gy et 8 Gy au centre du plan du film et de la capsule TLD, respectivement, conformément à la procédure utilisée pour les traitements des patients. Les résultats que nous avons obtenus présentent des écarts de l'ordre de 10% sauf pour le champ 1x1 cm dont les écarts sont supérieurs à 20%. Vu la complexité du problème dosimétrique ces écarts sont normaux. Les résultats obtenus avec les films Gafchromics sont meilleurs que ceux obtenus avec la TLD. Les écarts observé, entre les doses calculées par le TPS et celles mesurées, peuvent s'expliquer par le fait que, d'une part les unités de traitement modélisées dans le TPS utilisent souvent les données dosimétriques des champs dont la taille varie de 3x3 à 40x40 cm2 et que l'extrapolation vers les petits champs, dans le calcul, peut induire des erreurs importantes. D'autre part, les conditions de calibration et de mesures des dosimètre sont différentes. La première opération est réalisée dans les conditions de diffusion totale et la mesure est faite dans une situation de rupture de l'équilibre électronique latéral. Les écarts enregistrés (mis à part le champ 1x1 cm) sont tous inférieurs à 10%. Ils sont dus à la combinaisons des erreurs de mesures et des limites inhérentes de l'algorithme de calcul de dose du TPS pour la rupture de l'équilibre électronique latéral induit par les petites tailles de champ et la présence d'hétérogénéités de faible densité (dans le cas de la cavité équivalent-poumon) et des interfaces eau-os.