Validation par la mesure d’ŒDIPE, outil d’évaluation de la dose interne personnalisée

Validation by experimental measurement of ŒDIPE, tool for patient-specific dosimetry

¹ INSERM U601, 9 quai Moncoussu, 44093 Nantes Cedex, France
² Institut de Radioprotection et Sûreté Nucléaire, DRPH/SDI/LEDI, 92260 Fontenay-aux-Roses, France
³ Adresse actuelle : Commissariat à l’énergie atomique, CEA-Saclay, DRT/DETECS/LNHB/LMA, 91191 Gif-sur-Yvette, France
⁴ Centre anti-cancéreux René Gauducheau, boulevard Jacques Monod, 44805 St-Herblain, France

Reçu : 15 Mars 2006
Accepté : 25 Juin 2006

Résumé

La radiothérapie interne ou vectorisée consiste à injecter aux patients des radiopharmaceutiques afin de délivrer des doses de rayonnements aux tumeurs ou organes ciblés. La réalisation d’études dosimétriques est nécessaire pour chaque patient traité par radiothérapie vectorisée ainsi que pour les sujets contaminés par inhalation, blessure ou ingestion. Afin d’atteindre la précision requise dans de tels cas, nous avons développé une méthode dosimétrique, basée sur le code Monte-Carlo de transport des particules MCNPX. L’anatomie de chaque patient ou sujet contaminé est prise en compte sous forme d’une géométrie voxélisée créée à partir d’images tomodensitométriques (CT) ou de résonance magnétique (IRM). Cet outil baptisé ŒDIPE (acronyme d’outil d’évaluation de la dose interne personnalisée) permet de réaliser des études dosimétriques à l’échelle des organes et du voxel. La validation d’un tel outil est complexe car les sources de variations du calcul dosimétrique sont multiples : méthodes de calcul, définitions et représentativité de la géométrie. L’étude présentée ici a pour but de valider l’outil ŒDIPE par comparaison de ses résultats avec des mesures expérimentales obtenues à l’aide de fils thermoluminescents. La comparaison des doses moyennes calculées et mesurées est satisfaisante. Cependant, la mesure et le calcul des distributions spatiales de dose le long des fils thermoluminescents, bien qu’ayant des allures comparables, présentent des écarts significatifs. Cela est dû au fait qu’il est impossible de faire correspondre exactement une portion de fil à un voxel donné.

Abstract

Validation by experimental measurement of OEDIPE, tool for patient-specific dosimetry. Dose assessment is needed for each patient treated by targeted radiotherapy as well as for subject contaminated by inhalation, wound or ingestion. To reach the precision required in such cases, a dosimetric method based on the MCNPX Monte-Carlo particles transport code was developed. The anatomy of each patient or contaminated subject is taking into account as a voxelised geometry created from computed tomography (CT) images or magnetic resonance images (MRI). This tool, called ŒDIPE (French acronym standing for tool for personalised internal dose assessment) allows to realise dosimetric studies at both the organ and voxel scales. The validation of such a tool is complex because of the numerous sources of the dose calculation variations: calculation methods, definitions and representativity of the geometry. The study presented here is aimed at validating the ŒDIPE tool by comparison of its results with experimental data obtained with thermoluminescent dosimeters (TLD) threads. Comparison between the calculated and experimental mean dose values is satisfying. Nevertheless, the spatial dose distributions calculated and measured along the TLD threads, while delivering comparable schemes, show significant differences. Those are due to the fact that it is impossible to exactly associate a thread portion with a given voxel.