|
F.S.D... N° D'ordre :
Université Saâd DAHLAB de
Blida
Faculté des Sciences
Département de Physique
Mémoire Présenté par :
BENNIA Soumia
LAOUES Mustapha
En vue d'obtenir le diplôme de
Master
Domaine : Sciences de la matière.
Filière :
Physique.
Spécialité : Physique Médicale.
Option :
Radiothérapie.
Sujet : Dosimétrie en curiethérapie
gynécologique au 137Cs :
intercomparaison système
de Manchester et ICRU 38
Soutenu le : 30 juin 2011, devant le jury composé
de :
|
Mr. M. Bentaiba
|
Professeur
|
USDB
|
Président
|
|
Mr. B. Hocini
|
Maître - Assistant A
|
USDB
|
Rapporteur
|
|
Mr. R. Khelifi
|
Maître de Conférences A
|
USDB
|
Examinateur
|
|
Mr. B. Benoumhani
|
Maître - Assistant en
radiothérapie
|
HCA
|
Examinateur
|
Remerciements
« A l'issue de ce travail, nous adressons nos
remerciements premièrement à dieu tout puissant pour la
volonté, la santé et la patience qu'il nous a donné durant
ces longues années d'études »
Aucun travail n'est possible dans l'isolement. Les
rencontres, les conseils et les encouragements constituent des aides
précieuses souvent décisives. C'est pourquoi nous tenons à
remercier ici tous ceux qui ont contribué à ce travail parfois
sans le savoir ou du moins sans mesurer la portée de leur
influence.
Nos remerciements s'adressent à notre promoteur
Monsieur Brahim HOCINI pour avoir proposé et dirigé ce modeste
travail et pour son continuel suivi tout le long de la réalisation et de
la correction de ce mémoire. Il nous a présenté un
excellent exemple de la compétence scientifique, discipline et
générosité. Ce mémoire lui doit beaucoup.
Nous exprimons nos sincères remerciements et notre
grande gratitude à tous les membres des services de radiothérapie
des centres (CPMC, CAC, HCA), d'avoir accepté de guider notre travail et
de nous avoir fait le plaisir de profiter de leurs expériences et de
leurs compétences.
Nous adressons également nos vifs remerciements aux
chefs des services de radiothérapie, dans lesquels nous avons
été bienvenus durant ce travail.
Nous remercions également tous les membres de jury
d'avoir accepté de juger notre travail.
Enfin, nous remercions également tous les
enseignants qui nous ont soutenu durant notre formation à
l'université, et tous ceux qui nous ont aidé à
l'élaboration de ce mémoire.
Table des matières
Introduction générale 01
Chapitre 1 : Généralités
04
1.1. La physique médicale 04
1.1.1. Introduction 04
1.1.2. La radiothérapie 04
1.2. Cancer du col de l'utérus 13
1.2.1. Introduction 13
1.2.2. Epidémiologie 13
1.2.3. Anatomie 14
1.2.4. Classification 14
1.2.5. Volumes tumoraux 16
1.2.6. Modalités thérapeutiques
18
1.3. Interactions des rayonnements ionisants avec la
matière 21
1.3.1. Introduction 21
1.3.2. Classification des rayonnements ionisants
21
1.3.3. Interaction photons-matière 22
1.4. Spécification de la dose en
curiethérapie 24
1.4.1. Introduction 24
1.4.2. Activité 24
1.4.3. Activité apparente 24
1.4.4. Transfert d'énergie 25
1.4.5. Dépôt d'énergie 26
1.4.6. Calcul du débit de dose dans l'eau
27
|
Chapitre 2 : Assurance de qualité en
curiethérapie
|
|
|
|
30
|
|
2.1. Introduction
|
|
|
|
30
|
|
2.2. Contrôle du dosimètre
|
|
|
|
30
|
|
2.3. Contrôle des sources et des applicateurs
|
|
|
|
30
|
|
2.4. Contrôle des projecteurs de sources
|
|
|
|
31
|
|
2.5. Contrôle des radiations diffusées
|
|
|
|
32
|
|
2.6. Contrôle du programme de calcul par ordinateur
|
|
|
|
33
|
|
2.7. Programme d'assurance de qualité
|
|
|
|
34
|
|
Chapitre 3 : Systèmes de prescription
de
|
la
|
dose
|
en
|
curiethérapie
|
|
intracavitaires
|
|
|
|
35
|
|
3.1. Introduction
|
|
|
|
35
|
|
3.2. Système de Manchester
|
|
|
|
35
|
|
3.2.1. Points de référence de dose
|
|
|
|
36
|
|
3.2.2. Points de référence des organes
à risque
|
|
|
|
38
|
|
3.2.3. Volumes de référence
|
|
|
|
39
|
|
3.2.4. Limites du système de Manchester
|
|
|
|
42
|
|
3.3. Système recommandé par l'ICRU
|
|
|
|
43
|
|
3.3.1. Description de la technique
|
|
|
|
43
|
|
3.3.2. Le kerma de référence total dans
l'air
|
|
|
|
44
|
|
3.3.3. Points de référence de dose
|
|
|
|
44
|
|
3.3.4. Volume de référence
|
|
|
|
45
|
|
3.3.5. Temps d'application
|
|
|
|
48
|
|
3.3.6. Limites du système recommandé par
l'ICRU
|
|
|
|
48
|
Chapitre 4 : Matériel et méthodes
50
4.1. Introduction 50
4.2. Matériel et méthodes 50
4.2.1. Matériel 50
4.2.1.1. Projecteur de sources 50
4.2.1.2. Applicateurs 51
4.2.1.3. Sources 51
4.2.1.4. Appareil d'imagerie 54
4.2.1.5. Système de planification de traitement
54
4.2.2. Méthodes 55
4.2.2.1. Déroulement de la curiethérapie
LDR du cancer du col utérin 55
4.2.2.2. Planification du traitement et dosimétrie
56
4.2.2.3. Choix de l'isodose de référence
63
4.2.2.4. Calcul du temps de traitement 66
4.2.2.5. Calcul des écarts moyens des doses
reçues par les organes à risque 66
Chapitre 5 : Résultats et discussion
67
5.1. Résultats 67
5.1.1. Choix de l'isodose de référence
67
5.1.2. Temps de traitement 70
5.1.3. Doses aux organes à risque 73
5.1.3.1. Dose au point de référence de la
vessie 73
5.1.3.2. Dose aux points de référence du
rectum 77
5.1.4. Doses aux points spécifiques 80
5.1.4.1. Doses aux points spécifiques de la paroi
pelvienne 80
5.1.4.2. Doses aux points spécifiques du
trapèze lymphatique de Fletcher 86
5.2. Discussion des résultats 110
5.2.1. Choix de l'isodose de référence
110
5.2.2. Dose aux organes à risque 110
5.2.3. Ecart moyen entre les trois méthodes des
doses reçues par les OAR 111
5.2.4. Doses aux points spécifiques de la paroi
pelvienne et du trapèze lymphatique de Fletcher 111
Conclusion générale 112
Liste des abréviations
A.A.P.M : American Association of Physicists in
Medicine.
AP : AntéroPostérieur.
CAC : Centre Anti Cancer.
CPMC : Centre Piere et Marie Curie.
CTV : Clinical Target Volume.
FIGO : Fédération Internationale de
Gynécologie Obstétrique.
GTV : Gross Tumor Volume.
HCA : Hôpital Central de l'Armé.
HDR : High Dose Rate.
HPA : Human Papilloma Virus.
ICRU : International Commission on Radiation Units and
measurements.
IED : Iliaque Externe Droit.
IEG : Iliaque Externe Gauche.
IPara D : Iliaque Para-aortique Droit.
IPara G : Iliaque Para-aortique Gauche.
IPD : Iliaque Primitive Droit.
IPG : Iliaque Primitive Gauche.
Kerma : Kinetic Energy Released in Matter.
L4: Quatrième lombaire.
LDR : Low Dose Rate.
MDR : Medium Dose Rate.
NA : Non Applicable.
OAR : Organs At Risk.
PDR : Pulse Dose Rate.
PTV : Planning Target Volume.
PPD : Paroi Pelvienne Droite.
PPG : Paroi Pelvienne Gauche.
RAKR : Reference Air Kerma Rate.
SI : Système International.
TPS : Treatment Planning System.
TRAK : Total Reference Air Kerma.
Liste des figures
p.08 - Figure 1 : Désintégration
f3- du Cs-137 avec les
énergies.
p.09 - Figure 2 : Différents applicateurs
utilisés dans la curiethérapie intracavitaire.
p.10 - Figure 3 : Projecteur de sources de
Césium-137 (type Curietron).
p.10 - Figure 4 : Console de
programmation de chaque canal de source.
p.11 - Figure 5 : Système de transfert des sources
(gaines de transfert). p.14 - Figure 6 : Appareil génital de la
femme.
p.17 - Figure 7 : Représentation des
différents volumes cliniques.
p.22 - Figure 8 : Effet
photoélectrique.
p.23 - Figure 9 : Effet Compton.
p.23 - Figure 10 : Effet de
matérialisation.
p.36 - Figure 11 : Points A et B de Manchester
(applicateur de Fletcher).
p.37 - Figure 12 : Définition du point A de
Manchester (applicateur de Fletcher).
p.38 - Figure 13 : Définition du point B de
Manchester (applicateur de Fletcher).
p.39 - Figure 14 : Détermination des points de
référence de la vessie et du rectum.
p.41 - Figure 15 : Géométrie pour la mesure
des dimensions du volume dans le traitement du carcinome du col de
l'utérus.
p.42 - Figure 16 : Le point A de Manchester dans deux cas
de différentes tailles du col utérin.
p.44 - Figure 17 : Détermination des points de la
paroi pelvienne.
p.45 - Figure 18 : Détermination du
trapézoïde lymphatique.
p.47 - Figure 19 : Volume de référence pour
la curiethérapie du cancer du col de l'utérus.
p.48 - Figure 20 : Les dimensions de l'isodose de
référence et la région de sous dosage.
p.51 - Figure 21 : Source de Césium-137
formée de Sources élémentaires. p.54 - Figure 22 :
Appareil d'imagerie avec le box de repérage.
p.54 - Figure 23 : Système de planification de
traitement.
p.57 - Figure 24 : Définition des points A et B
modifiés de Manchester.
p.59 - Figure 25 : Représentation des points de
référence d'une curiethérapie du cancer du col
utérin.
p.60 - Figure 26 : Système de coordonnées
de positionnement du patient.
p.61 - Figure 27 : La reconstruction
orthogonale.
p.62 - Figure 28 : La reconstruction avec deux
clichés orthogonaux avec jig.
p.63 - Figure 29 : Isodose de référence
choisie sur la base de la méthode locale.
p.64 - Figure 30 : Isodose de référence
choisie sur la base des recommandations de l'ICRU 38.
p.65 - Figure 31 : Isodose de référence
choisie sur la base de la méthode de Manchester.
p.67 - Figure 32 : Histogramme des isodoses de
référence des patientes du centre A, selon les trois
méthodes.
p.68 - Figure 33 : Histogramme des isodoses de
référence des patientes du centre B, selon les trois
méthodes.
p.69 - Figure 34 : Histogramme des isodoses de
référence des patientes du centre C, selon les trois
méthodes.
p.70 - Figure 35 : Histogramme des temps de traitement
des patientes du centre A, selon les trois méthodes.
p.71 - Figure 36 : Histogramme des temps de traitement
des patientes du centre B, selon les trois méthodes.
p.72 - Figure 37 : Histogramme des temps de traitement
des patientes du centre C, selon les trois méthodes.
p.73 - Figure 38 : Histogramme des doses reçues
par la vessie pour les patientes du centre A, selon les trois
méthodes.
p.74 - Figure 39 : Histogramme des doses reçues
par la vessie pour les patientes du centre B, selon les trois
méthodes.
p.75 - Figure 40 : Histogramme des doses reçues
par la vessie pour les patientes du centre C, selon les trois
méthodes.
p.76 - Figure 41 : Courbe des écarts moyens de la
dose reçue par la vessie entre les trois centres.
p.77 - Figure 42 : Histogramme des doses reçues
par le rectum pour les patientes du centre A, selon les trois
méthodes.
p.78 - Figure 43 : Histogramme des doses reçues
par le rectum pour les patientes du centre B, selon les trois
méthodes.
p.79 - Figure 44 : Courbe des écarts moyens de la
dose reçue par le rectum entre les trois centres.
p.82 - Figure 45 : Histogramme des doses reçues
par les parois pelviennes pour les patientes du centre A, selon les trois
méthodes.
p.84 - Figure 46 : Histogramme des doses reçues
par les parois pelviennes pour les patientes du centre B, selon les trois
méthodes.
p.85 - Figure 47 : Histogramme des doses reçues
par les parois pelviennes pour les patientes du centre C, selon les trois
méthodes.
p.88 - Figure 48 : Histogramme des doses reçues
par les iliaques externes pour les patientes du centre A, selon les trois
méthodes.
p.91 - Figure 49 : Histogramme des doses reçues
par les iliaques primitives pour les patientes du centre A, selon les trois
méthodes.
p.94 - Figure 50 : Histogramme des doses reçues
par les iliaques para-aortiques pour les patientes du centre A, selon les trois
méthodes.
p.95 - Figure 51 : Histogramme des doses reçues
par la symphysis pour les patientes du centre A, selon les trois
méthodes.
p.96 - Figure 52 : Histogramme des doses reçues
par le point S1S2 pour les patientes du centre A, selon les trois
méthodes.
p.98 - Figure 53 : Histogramme des doses reçues
par les iliaques externes pour les patientes du centre B, selon les trois
méthodes.
p.100 - Figure 54 : Histogramme des doses reçues
par les iliaques primitives pour les patientes du centre B, selon les trois
méthodes.
p.102 - Figure 55 : Histogramme des doses reçues
par les iliaques para-aortiques pour les patientes du centre B, selon les trois
méthodes.
p.103 - Figure 56 : Histogramme des doses reçues
par la symphysis pour les patientes du centre B, selon les trois
méthodes.
p.104 - Figure 57 : Histogramme des doses reçues
par le point S1S2 pour les patientes du centre B, selon les trois
méthodes.
p.105 - Figure 58 : Histogramme des doses reçues
par les iliaques externes pour les patientes du centre C, selon les trois
méthodes.
p.106 - Figure 59 : Histogramme des doses reçues
par les iliaques primitives pour les patientes du centre C, selon les trois
méthodes.
p.107 - Figure 60 : Histogramme des doses reçues
par les iliaques para-aortiques pour les patientes du centre C, selon les trois
méthodes.
p.108 - Figure 61 : Histogramme des Doses reçues
par la symphysis pour les patientes du centre C, selon les trois
méthodes.
p.109 - Figure 62 : Histogramme des doses reçues
par le point S1S2 pour les patientes du centre C, selon les trois
méthodes.
Liste des tableaux
p.07 - Tableau 1 : Classification du type de
curiethérapie selon le débit de dose. p.15 - Tableau 2 :
Classifications TNM et FIGO.
p.67 - Tableau 3 : Isodoses de référence
des patientes du centre A, selon les trois méthodes.
p.68 - Tableau 4 : Isodoses de référence
des patientes du centre B, selon les trois méthodes.
p.69 - Tableau 5 : Isodoses de référence
des patientes du centre C, selon les trois méthodes.
p.70 - Tableau 6 : Temps de traitement des patientes du
centre A, selon les trois méthodes.
p.71 - Tableau 7 : Temps de traitement des patientes du
centre B, selon les trois méthodes.
p.72 - Tableau 8 : Temps de traitement des patientes du
centre C, selon les trois méthodes.
p.73 - Tableau 9 : Doses reçues par la vessie pour
les patientes du centre A, selon les trois méthodes.
p.74 - Tableau 10 : Doses reçues par la vessie
pour les patientes du centre B, selon les trois méthodes.
p.75 - Tableau 11 : Doses reçues par la vessie
pour les patientes du centre C, selon les trois méthodes.
p.76 - Tableau 12 : Ecarts moyens de la dose reçue
par la vessie entre les trois centres.
p.77 - Tableau 13 : Doses reçues par le rectum
pour les patientes du centre A, selon les trois méthodes.
p.78 - Tableau 14 : Doses reçues par le rectum
pour les patientes du centre B, selon les trois méthodes.
p.79 - Tableau 15 : Ecarts moyens de la dose reçue
par le rectum entre les trois centres.
p.80 - Tableau 16 : Doses reçues par les parois
pelviennes pour les patientes du centre A, selon les trois
méthodes.
p.83 - Tableau 17 : Doses reçues par les parois
pelviennes pour les patientes du centre B, selon les trois
méthodes.
p.85 - Tableau 18 : Doses reçues par les parois
pelviennes pour les patientes du centre C, selon les trois
méthodes.
p.86 - Tableau 19 : Doses reçues par les iliaques
externes pour les patientes du centre
A, selon les trois méthodes.
p.89 - Tableau 20 : Doses reçues par les iliaques
primitives pour les patientes du centre A, selon les trois
méthodes.
p.92 - Tableau 21 : Doses reçues par les iliaques
para-aortiques pour les patientes du centre A, selon les trois
méthodes.
p.95 - Tableau 22 : Doses reçues par la symphysis
pour les patientes du centre A, selon les trois méthodes.
p.96 - Tableau 23 : Doses reçues par le point S1S2
pour les patientes du centre A, selon les trois méthodes.
p.98 - Tableau 24 : Doses reçues par les iliaques
externes pour les patientes du centre
B, selon les trois méthodes.
p.99 - Tableau 25 : Doses reçues par les iliaques
primitives pour les patientes du centre B, selon les trois
méthodes.
p.101 - Tableau 26 : Doses reçues par les iliaques
para-aortiques pour les patientes du centre B, selon les trois
méthodes.
p.103 - Tableau 27 : Doses reçues par la symphysis
pour les patientes du centre B, selon les trois méthodes.
p.104 - Tableau 28 : Doses reçues par le point
S1S2 pour les patientes du centre B, selon les trois
méthodes.
p.105 - Tableau 29 : Doses reçues par les iliaques
externes pour les patientes du centre C, selon les trois
méthodes
p.106 - Tableau 30 : Doses reçues par les iliaques
primitives pour les patientes du centre C, selon les trois
méthodes.
p.107 - Tableau 31 : Doses reçues par les iliaques
para-aortiques pour les patientes du centre C, selon les trois
méthodes.
p.108 - Tableau 32 : Doses reçues par la symphysis
pour les patientes du centre C, selon les trois méthodes.
p.109 - Tableau 33 : Doses reçues par le point
S1S2 pour les patientes du centre C, selon les trois
méthodes.
ugiit.4
CiA 6-.44.1411 A...J*14 1....)11 Sc. Jim
j...,J E ~~ A.z.),N.11 ul..,..,=. Li.L4.-11 u31.41
ula ;LA. )111 elk _Sji
(A Alail..
1 4,pi t-,;=.9-4:111) Manchester
Z.9.1...iin 6 141-A Z241/111
Z.9.1....)C111 A.LA4113,1
.61.C..)7N.11 7085. J=am
4,i.11 (38 laki -ALA 6.1"4.411
A4c'1-241.71.`"911
A41. 111 A-141) 3 8 ICRU
criLel. c- L.4--»Ai1
.A-ki.....)..11
· ',1.c...}N.11 7085. cri e11.2.411.11
ulc.
vi .A-c'..).41
A-.14-1 41 cci 13S 640..}411
(=Itc...}41 7085. jt ZiNill Li jltil c;LJI. ja elk
cci 111.4%1%.
·JH
· Z2- Ai L:cti2.111 1-:ctc
·Sil
ICRU 38'`317.u..=.35 cDi
..):1.6- E ~~~23~ ~H~I ~~ J4~ ~~~
',10l:i&I aw.." cAhl.a 63.4 vi l+1c
·
LjA...111 cjilil
Ljc ...).6 eij 1.11
f,Letatil 4.4_,
·1 .L4.111 ouii
Lela
|
· cs-J-411 7085211
..):1-13.&I csi S .
·-?. elli
J41-)15
|
|
· J911 4 1, ci CDS.1
'''Im-..)41 csi s2.)13.2-4 ku4LiManchester ICRU
38 -.jtjil clitAISII
.Manchester elA 6 ICRU
38 'TG-43 6AC.41 6 137 Cs
'LDR " .4441 ',6_,Itil EN.c.
| 
