Simulation Monte Carlo d'un accélarateur linéaire pour l'optimisation de la dosimétrie en radiothérapie

Abstract

Dans ces travaux de recherche, nous avons étudié l’accélérateur linéaire médical Varian Clinac 2100 en mode photon, le faisceau est de l’énergie de 6 MV. Nous avons effectué des études de la dosimétrie délivrée au fantôme par les analyses des propriétés dosimétriques et énergétiques du faisceau produit par la configuration du linac avec et sans le cône égalisateur. L’objectif de la thèse est d’optimiser la dosimétrie délivrée au patient via l’augmentation des photons énergétiques tout en gardant les électrons de contamination et les photons de faible énergie aussi faibles que possible. Apres l’analyse expérimentale de la dose délivrée au fantôme, nous avons montré les avantages dosimétriques de la suppression du cône égalisateur de la tête du linac, nos résultats sont en accord avec des études précédentes. Par la suite, nous avons mis en évidence les problèmes liés à la suppression du cône égalisateur de la tête du linac, l’enlèvement du cône égalisateur implique une augmentation remarquable des électrons de contamination en nombre et en énergie ainsi que les photons de faible énergie en opposition aux protocoles de l’AIEA. Les électrons et les photons de faible énergie ont des effets dosimétriques néfastes sur les organes à risque lors du traitement de la tumeur profonde. Comme une solution alternative, nous avons proposé à réduire le volume du cône égalisateur ou d’utiliser un matériau de numéro atomique faible pour le cône en vue d’augmenter la dose délivrée par l’accroissement en nombre de photons énergétiques en respect de protocoles de l’AIEA. Nous avons étudié l’adoucissement du faisceau de photons avec la réduction du volume du cône égalisateur et avec l’épaisseur d’une dalle d’aluminium et du cuivre (matériau de référence). Pour augmenter les photons énergétiques, nous proposons de réduire le volume du cône égalisateur car la fonction d’adoucissement du faisceau de photons est apparemment indépendante de la réduction du volume ou en utilisant un matériau de faible numéro atomique comme l’aluminium avec une stabilisation de la variation d’adoucissement avec la distance à l’axe tout en gardant les particules de contamination aussi faible que possible pour ce type de matériau.