contribution à la modélisation et la simulation monte carlo pour l’optimisation du traitement en curiethérapie à haut débit de dose : applications aux traitements des cancers localisés

Abstract

La curiethérapie est l’une des modalités de traitement les plus couramment utilisées dans le traitement des cancers localisés, par laquelle des sources radioactives scellées sont introduites dans le corps et positionnées près des tumeurs par l’intermédiaire des applicateurs. Cette technique permet de délivrer la dose voulue à la tumeur tout en épargnant un maximum les tissus sains. Dans ce travail, nous avons réalisé une modélisation complète et une étude dosimétrique détaillée de la source radioactive de Cobalt-60 utilisée dans les traitements de curiethérapie à haut débit de dose (HDR) au Centre d’Oncologie Al Azhar (COAA) à Rabat, Maroc. Les caractéristiques dosimétriques de cette source ont été calculées en utilisant le code Monte Carlo EGS5 et en se référant aux travaux du groupe de travail « Task Group N°43 » de l’American Association of Physicists in Medicine (AAPM). Afin de valider notre modélisation, nous avons comparé nos résultats aux valeurs disponibles dans la littérature. Par conséquent, des accords satisfaisants ont été obtenus. Après la validation de la modélisation de la source, nous avons calculé la distribution de dose dans un fantôme d’eau liquide autour de la source ainsi que dans différents tissus. Les résultats démontrent que la distribution de la dose était différente dans les os, le tissu adipeux et dans l'eau. Une étape importante du processus de curiethérapie HDR est la planification du traitement. La planification directe (manuelle) reste l'approche la plus courante et est la méthode actuellement utilisée pour les traitements. Nous avons réussi à mettre en pratique une nouvelle méthode de planification inverse basée sur l’optimisation de la dose par la régularisation de Tikhonov, qui a été étudiée théoriquement dans des fantômes géométriques et pratiquement dans des cas cliniques pour le traitement du cancer du fond vaginal avec la source radioactive de Cobalt-60. Par conséquent, des plans de traitement sont automatiquement et rapidement générés et la dose prescrite a été délivrée uniformément aux volumes cibles. Notre étude a démontré que l’algorithme développé est réalisable et est cliniquement acceptable. De plus, la planification manuelle pour la préparation des plans de traitement pourrait être évitée pour délivrer la dose prescrite à des distances cibles en utilisant l'algorithme développé dans cette étude.