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Evaluation expérimentale et théorique des
modifications de dose induites par des implants
artificiels sous irradiation médicale
E. Buffard
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Plan
- Introduction
- Les prothèses de hanche
- Modèles théoriques
Description du modèle
Validation expérimentale
Résultats
- Bilan des résultats
- Perspectives
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Introduction
Radiothérapie externe
Précision de la dose délivrée au volume cible
?
Réussite du traitement
Cas patients avec implants artificiels
? Elaboration du plan de traitement problématique
? Pas de prise en compte correcte par les
systèmes de planification de traitement (TPS) de
ces hétérogénéités de fortes densités.
- Modifications importantes de la distribution de
dose aux environs de l implant
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Introduction
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Les prothèses de hanche
Trois types de prothèse de hanche céphalique
(ou monobloc), intermédiaire et totale
? Compositions variables
Tige fémorale Acier, Alliage titane (TA6V4),
Alliage Cr-Co-Mo
Tête fémorale métal ou céramique
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Modèles théoriques
Objectifs
? Etudier les perturbations de dose induites par
une prothèse de hanche cas d un faisceau
traversant l implant
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Modèles théoriques
Développement de deux modèles
? Décrire les perturbations de dose à
l interface tissu - hétérogénéité Modèle A
? Modéliser l atténuation par la prothèse du
faisceau d irradiation Modèle B
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Modèle A étude des interactions à l interface
tissu - hétérogénéité
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Modèle A résultats théoriques
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Modèle B étude de l atténuation par la prothèse
- Modélisation d une tige fémorale de prothèse
- Voxels de 0,125 cm3
- Position 5 cm de profondeur dans l eau
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Modèle B étude de l atténuation par la prothèse
Validation expérimentale
- Prothèse de hanche en TA6V4
- Chambres d ionisation (plate et cylindrique
PTW 0,3 cc)
- Cuve à eau PTW / MP3
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Modèle B validation expérimentale
? Concordance résultats théoriques -
expérimentations
? Validation du modèle
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Modèle B validation expérimentale
Cartographies de la distribution de dose dans le
plan à 10 cm sous la prothèse
? Amélioration de la résolution du modèle
diminution de la taille des voxels
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Model B résultats théoriques
Etude de l atténuation par différents matériaux
? 25 TA6V4
? 50 acier
Résultats équivalent os - PVDF
Validation de l utilisation du PVDF comme
substitut de l os
Différence lt 2
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Influence de l énergie
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Bilan des résultats
? Validation des modèles théoriques
? Validation de l utilisation du PVDF comme
substitut de l os pour les expérimentations
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Perspectives
3. Utilisation des gels polyacrylamides
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Références
1 Dosimetric considerations for patients with
HIP prostheses undergoing pelvic irradiation.
Report of the AAPM Radiation Therapy Committee
Task Group 63. Chester Reft, Rodica Alecu, Indra
J. Das, Bruce J. Gerbi, Paul Keall, Eugene Lief,
Ben J Mijnheer, Nikos Papanikolaou, Claudio
Sibata, Jake Van Dyk.Med. Phys. 30(6), june 2003.
2 Study of the impact of artificial
articulations on the dose distribution under
medical irradiation. E. Buffard, R. Gschwind, L.
Makovicka, E. Martin, C. Meunier, C. David, NIMB
article à paraître.