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Cet annuaire nous permet de recenser des informations sur des thèses soutenus dans les dernières années. |
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MISE EN OEUVRE DE LA MODULATION D'INTENSITE PAR COLLIMATION DYNAMIQUE EN VUE D'UNE UTILISATION CLINIQUE EN RADIOTHERAPIE
Thésard: PAPATHEODOROU Spiridon
Mots clés (FR): modulation d’intensité - collimation dynamique - calcul de dose - radiothérapie conformationnelle - dosimétrie inverse
Résumé (FR):
En radiothérapie externe la modulation d'intensité (MI) permet d'une part de compenser les variations d'épaisseur et l'influence des hétérogénéités du patient et d'autre part, lors de l'association de plusieurs faisceaux, d'obtenir une distribution de dose précisément adaptée à la forme du volume cible. Les filtres en coin dynamiques constituent une technique de MI monodimensionnelle innovante qui offre de nombreux avantages dosimétriques et fonctionnels. Notre étude a consisté à examiner de façon expérimentale et théorique les différents paramètres dosimétriques de ce type de filtres en coin et de proposer une nouvelle méthode pour le calcul de la dose absolue et relative, en présence de ces modulateurs. Les collimateurs multilames dynamiques offrent la possibilité de réaliser une MI bidimensionnelle, en jouant sur la position des lames en fonction du temps. Nous avons mis au point un logiciel permettant le calcul de la relation entre position des lames et nombre d'unités moniteur pour obtenir une distribution d'intensité donnée. Ce logiciel effectue une optimisation des trajectoires des lames pour que la distribution de dose résultante soit aussi proche que possible de celle que l'on cherche à obtenir. La mise en oeuvre de la modulation d'intensité nécessite également un calcul précis de la distribution de doses. Nous avons développé un algorithme pour la prise en compte dans le calcul de dose de la MI produite par un collimateur multilames dynamique. La validation expérimentale de cet algorithme montre un bon accord entre mesures et calculs aussi bien pour la dose relative que pour la dose absolue. L'apport de la MI à visée conformationnelle utilisée pour l'optimisation du plan de traitement par un système de planification inverse a été étudié pour deux localisations : les tumeurs intracrâniennes et le cancer de la prostate. L'analyse des procédures d'optimisation, adaptées à chaque localisation, devrait permettre l'élaboration de protocoles cliniques de traitement.
En radiothérapie externe la modulation d'intensité (MI) permet d'une part de compenser les variations d'épaisseur et l'influence des hétérogénéités du patient et d'autre part, lors de l'association de plusieurs faisceaux, d'obtenir une distribution de dose précisément adaptée à la forme du volume cible. Les filtres en coin dynamiques constituent une technique de MI monodimensionnelle innovante qui offre de nombreux avantages dosimétriques et fonctionnels. Notre étude a consisté à examiner de façon expérimentale et théorique les différents paramètres dosimétriques de ce type de filtres en coin et de proposer une nouvelle méthode pour le calcul de la dose absolue et relative, en présence de ces modulateurs. Les collimateurs multilames dynamiques offrent la possibilité de réaliser une MI bidimensionnelle, en jouant sur la position des lames en fonction du temps. Nous avons mis au point un logiciel permettant le calcul de la relation entre position des lames et nombre d'unités moniteur pour obtenir une distribution d'intensité donnée. Ce logiciel effectue une optimisation des trajectoires des lames pour que la distribution de dose résultante soit aussi proche que possible de celle que l'on cherche à obtenir. La mise en oeuvre de la modulation d'intensité nécessite également un calcul précis de la distribution de doses. Nous avons développé un algorithme pour la prise en compte dans le calcul de dose de la MI produite par un collimateur multilames dynamique. La validation expérimentale de cet algorithme montre un bon accord entre mesures et calculs aussi bien pour la dose relative que pour la dose absolue. L'apport de la MI à visée conformationnelle utilisée pour l'optimisation du plan de traitement par un système de planification inverse a été étudié pour deux localisations : les tumeurs intracrâniennes et le cancer de la prostate. L'analyse des procédures d'optimisation, adaptées à chaque localisation, devrait permettre l'élaboration de protocoles cliniques de traitement.
Titre (UK): IMPLEMENTATION OF INTENSITY MODULATION GENERATED BY DYNAMIC COLLIMATION FOR CLINICAL APPLICATION IN RADIOTHERAPY
Mots clés (UK): intensity modulation - dynamic collimation - dose calculation - conformal radiotherapy - inverse planning
Résumé (UK):
In external radiotherapy, intensity modulation (IM) can be used for the compensation of missing tissue or density inhomogeneities , as well as for the generation of conformal distributions resulting from the combination of multiple intensity modulated beams. One-dimensional IM can be achieved, in an easy and efficient way, using Dynamic Wedges that simulate physical wedges by the motion of a collimating jaw, while the beam is on. A method, based on simple theoretical considerations, has been developed and implemented in a treatment planning system for relative and absolute dose calculations with dynamic wedges. The presented technique provides results within 2% for clinically relevant cases. Two-dimensional IM can be achieved using Dynamic Mutileaf Collimators (DMLCs) that feature computer control of the moving leaves and dynamic control of the dose rate. We have developed a leaf sequencing software for the conversion of IM distributions to leaf motion sequences for practical delivery with DMLCs. The generated leaf trajectories are optimised so that the delivered IM is as close as possible to the desired one. One of the prerequisites for the implementation of IM in clinical use, is a dose calculation algorithm that achieves good accuracy. A dose calculation algorithm for intensity modulation generated by DMLCs has been developed. Comparison between calculated and measured dose distributions shows, in general, good agreement (within 3%) for both relative and absolute dose calculations. Inverse planning for intensity-modulated radiotherapy (IMRT) has been studied for the treatment of intracranial lesions and localised prostate carcinoma. It has been shown that IMRT improves normal tissue dose reduction and target volume conformity. Such studies form a basis for the elaboration of clinical protocols necessary for routine use of IMRT.
In external radiotherapy, intensity modulation (IM) can be used for the compensation of missing tissue or density inhomogeneities , as well as for the generation of conformal distributions resulting from the combination of multiple intensity modulated beams. One-dimensional IM can be achieved, in an easy and efficient way, using Dynamic Wedges that simulate physical wedges by the motion of a collimating jaw, while the beam is on. A method, based on simple theoretical considerations, has been developed and implemented in a treatment planning system for relative and absolute dose calculations with dynamic wedges. The presented technique provides results within 2% for clinically relevant cases. Two-dimensional IM can be achieved using Dynamic Mutileaf Collimators (DMLCs) that feature computer control of the moving leaves and dynamic control of the dose rate. We have developed a leaf sequencing software for the conversion of IM distributions to leaf motion sequences for practical delivery with DMLCs. The generated leaf trajectories are optimised so that the delivered IM is as close as possible to the desired one. One of the prerequisites for the implementation of IM in clinical use, is a dose calculation algorithm that achieves good accuracy. A dose calculation algorithm for intensity modulation generated by DMLCs has been developed. Comparison between calculated and measured dose distributions shows, in general, good agreement (within 3%) for both relative and absolute dose calculations. Inverse planning for intensity-modulated radiotherapy (IMRT) has been studied for the treatment of intracranial lesions and localised prostate carcinoma. It has been shown that IMRT improves normal tissue dose reduction and target volume conformity. Such studies form a basis for the elaboration of clinical protocols necessary for routine use of IMRT.
ajouté par leprince le 19/08/2007 consulté 1246 fois 