Thésard: Al kattar Zeina   (Contact)

Lieu de la thèse:
Ecole Doctorale de Cancérologie,
Université Paris XI

Soutenance: le  04/03/2009 à  Hôpital Tenon - Paris 20

Mots clés (FR): EPID, dosimétrie In Vivo, Radiothérapie

Résumé (FR):
Les systèmes d’imagerie portale ou en anglais Electronic Portal Imaging Device (EPIDs) peuvent être utilisés non seulement pour la vérification du positionnement des patients en radiothérapie mais aussi pour évaluer les doses reçues par les patients en cours de traitement (dosimétrie in vivo). Le travail présenté repose sur l’étude de l’EPID aS500-II de la société Varian et du système d’acquisition des images (Image Acquisition System) IAS3 qui gère les différents modes d’acquisition. La première phase de ce travail a porté sur l’étude et l’optimisation des paramètres d’acquisition du signal en mode intégré pour mieux comprendre le fonctionnement de l’imageur. Nous avons mis en évidence l’influence des différents paramètres d’acquisitions sur le niveau de gris de la trame moyenne et de l’image dosimétrique, la vitesse d’acquisition et le bruit dans l’image, en fonction de l’énergie des faisceaux de RX 6 et 15 MV et des débits de l’accélérateur Clinac 2100 C/D. Dans la deuxième partie, nous avons étudié les performances, la stabilité et la reproductibilité de l’EPID aS500-II (Varian) dans les mesures des faisceaux ouverts et filtrés et nous avons développé une technique d’étalonnage de ce détecteur pour transformer les densités optiques ou les niveaux de gris en dose. Ensuite, nous avons étudié la possibilité d’effectuer le contrôle qualité des filtres dynamiques avec ce type de détecteur. Finalement, nous avons développé une nouvelle méthode qui permet le passage de l’information contenue dans les pixels de la trame moyenne acquise en mode intégrée à la dose sur l’axe du faisceau dans le patient. Pour prendre en compte les hétérogénéités ou les organes humains traversés par le faisceau du traitement, un programme de calcul de l’équivalent eau de l’épaisseur géométrique du patient est développé. Sept patients traités pour différentes localisations (sein, pelvis et prostate) en radiothérapie conformationnelle ont bénéficié de cette nouvelle méthode de vérification par dosimétrie in vivo.

Titre (UK): Evaluation of the In Vivo dosimetry using an amorphous silicon detector: aS500-II EPID. Feasibility and precision in routine dosimetric verification.

Mots clés (UK): EPID, In Vivo dosimetry, Radiotherapy

Résumé (UK):
Electronic Portal Imaging Devices (EPID), are widely used to verify the patients positioning in radiotherapy and to evaluate the dose received by the patients during their treatment (in vivo dosimetry). The work presented is based on the study of the Varian EPID aS500-II and the Image Acquisition System 3 (IAS3) which manages different modes of acquisition. First, we were interested in our study in the integrated mode of acquisition. From a functional point of view, in this mode, the frame acquisition either is synchronized or not synchronized to the beam pulses of the accelerator. For better understanding the image acquisition operation, we investigated the influence of the acquisition parameters on the speed of acquisition, the pixel value of the averaged grey-scale frame, pixel value of the portal image and the noise, with respect to the energy of the X-ray beams (6 and 15MV) and the accelerator dose rate (1 - 6 Gy/min) of the Linac 2100 C/D. Secondly, we evaluated the dosimeter properties using the integrated asynchronous mode of acquisition. We studied the performance, stability and the reproducibility of this detector in measurements of open fields and fields with enhanced dynamic wedges (EDW). Quality assurance of enhanced dynamic wedge using the aS500-II, EPID is investigated. Finally, we developed and validated a new formalism for in vivo dosimetry using EPID transit signal. This method determines the isocenter dose and midplane dose using the transmitted signal in the pixels of the averaged grey scale frame. To take into account the heterogeneities crossed by the treatment beam, a water equivalent calculation programme of the patient geometrical thickness is developed. The method has been applied to check conformal radiotherapy of seven patients treated for various localizations (breast, pelvic and prostate tumors).