Etude de la combinaison de radionucléides en vue de leur utilisation en médecine nucléaire curative

Projet: Projet de thèse

Détails du projet

Description

La curiethérapie consiste en l'insertion d'une centaine de sources radioactives dans la prostate au moyen d'aiguille transpérinéale. Au cours de cette procédure, la dose délivrée aux tissus sains environnants ainsi que l'homogénéité de la dose à l'intérieur de la prostate sont d'une importance primordiale. Les erreurs de positionnement doivent par conséquent être minimisées afin d'éviter les zones sous- ou sur-dosées.
Trois radionucléides sont couramment utilisés en curiethérapie: l'iode 125 (125I: 28.37 keV; 59.40 jours), le palladium 103 (103Pd: 20.74 keV; 16.991 jours), et le césium 131 (131Cs: 30.45 keV; 9.689 jours). La morbidité à court ou long terme est le principal inconvénient de l'125I et du 131Cs à cause de leur plus grande pénétration dans les tissus sains. Toutefois, tous deux permettent de délivrer une dose homogène dans toute la prostate. En revanche, le 103Pd offre une faible pénétration dans les tissus, réduisant la dose aux organes à risque. Néanmoins, cela peut se traduire par l'apparition de points froids (sous-dosage) où la tumeur pourrait réapparaître.
Un compromis doit donc être trouvé entre une bonne uniformité de la dose dans la prostate et une faible dose aux organes à risque. Nous proposons un mélange de deux radionucléides. Deux mélanges ont été considérés: 103Pd0.75 125I0.25 et 103Pd0.25 125Cs0.75. Les indices renseignent sur la fraction d'activité de chacun des radionucléides présents à l'intérieur de la source. Ce travail a été effectué en trois étapes.
Tout d'abord, nous avons adapté le formalisme de dosimétrie "AAPM TG-43U1", utilisé dans les planificateurs de traitement, pour le rendre compatible avec des sources contenant plusieurs radionucléides. Ensuite, la distribution de la dose autour des sources bi-radionucléides a été déterminée. Deuxièmement, les doses de prescription pour les deux sources étudiées ont été obtenues à l'aide du modèle linéaire quadratique utilisé en radiobiologie. Pour ce faire, les calculs ont été effectués en se basant sur l'expérience acquise avec des implants utilisant des sources mono -radionucléides. Enfin, des planifications de traitement ont été réalisées sur base de coupes anatomiques de patients réels qui ont été virtuellement implantés avec des sources à deux radionucléides. Les paramètres des histogrammes dose-volume (DVH) ont été obtenus et comparés aux résultats d'implants à un seul radionucléide. Ces paramètres peuvent ensuite être utilisés pour évaluer les probabilités de complication dans les tissus sains (NTCP), comme par exemple l'urètre, qui dans le cas de la curiethérapie prostatique est l'organe le plus exposé aux radiations.
Tout d'abord, les résultats dosimétriques montrent que, d'un point de vue purement physique (c'est-à-dire ne tenant pas compte de la réponse du tissu), la distribution de la dose pour les deux mélanges de radionucléides se situe entre celle du 103Pd et celle de l'125I ou du 131Cs. Le compromis entre l'homogénéité et la faible dose à grande distance est donc trouvé. Deuxièmement, la dose de prescription moyenne pour le mélange Pd I est de Gy et de Gy selon que l'expérience avec le 103Pd ou 125I est utilisée comme référence. Les valeurs pour le mélange Pd Cs sont de Gy et Gy, en utilisant le 103Pd et 131Cs, respectivement, comme référence. Finalement, les résultats NTCP pour l'urètre sont confinés dans une étroite fourchette allant de 19 à 23%. De plus, ces résultats sont affectés de grandes incertitudes, ce qui rend la comparaison difficile. Les modèles actuels ne permettent pas de tirer des conclusions sur l'efficacité des sources bi-radionucléides par rapport à des sources mono-radionucléides utilisées en curiethérapie prostatique permanente. Celle-ci souffre énormément du manque de précision sur les paramètres des modèles radiobiologiques. Une meilleure connaissance de leur valeur pourrait améliorer considérablement les modèles de prédictions et par conséquent conduire à de meilleurs résultats cliniques.
statutFini
Les dates de début/date réelle1/09/0331/03/08

mots-clés

  • Physique medicale
  • Physique médicale
  • interaction rayonnement matiere
  • simulation Monte Carlo
  • dosimétrie
  • radiobiologie
  • dosimetrie
  • interaction rayonnement matière