Published January 12, 2010 | Version v1
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Contribution of customised dosimetry for small animal to the treatments of cancers by metabolic radiotherapy

Description

This research thesis first reports a bibliographical study which addressed the use of ionizing radiations in cancer therapy (evolution from ionizing radiation to metabolic radiotherapy, biological and physical parameters, and absorbed dose in metabolic radiotherapy) and the role imagery has in customised dosimetry (absorbed dose calculation methods, determination of cumulative activity, dosimetric models for S factor calculation). Then, the author presents a software which has been specifically developed for the creation of dosimetric models, and reports its validation. He reports the comparison between different dosimetric models in the case of mice. He highlights two applications of the developed tool: radio-immunotherapy and metabolic radiotherapy. He finally proposes a general discussion on the impact of small animal dosimetry on metabolic radiotherapy

Abstract (French)

L'utilisation des capacites de ciblage des anticorps monoclonaux ou de certains peptides couples a un element radioactif participe au developpement de la radiotherapie vectorisee. Cette strategie therapeutique permet de vehiculer, au plus pres de la tumeur, des atomes radioactifs qui vont avoir une action cytotoxique sur les cellules cancereuses. Il est important de determiner de facon precise la dose d'irradiation delivree au cours du traitement. a la difference des faisceaux focalises generes par les accelerateurs de radiotherapie externe, l'energie delivree dans la matiere par les atomes radioactifs utilises avec cette technique est heterogene dans l'espace et dans le temps. Elle depend en particulier des caracteristiques physiques des emetteurs utilises, de phenomenes physiologiques (biodistribution, pharmacocinetique du traceur) et de la nature du milieu irradie (os, tissu mou, poumons...). L'optimisation de la vectorisation tumorale passe par des etudes precliniques qui necessitent le developpement de modeles dosimetriques adaptes au petit animal. La complexite et l'heterogeneite du milieu etudie imposent l'utilisation de codes de simulation du transport des radiations comme MCNP (Monte Carlo N-Particles). Les premiers essais in vivo effectues sur des souris constituent une etape indispensable pour le transfert du traitement vers la clinique. Cependant les dimensions reduites de ce type de modele ont une influence non negligeable sur l'effet therapeutique des rayonnements. L'objectif est de tendre le plus possible vers la realite experimentale, ce qui integre la specificite de l'animal (dimensions, sexe, poids, volumes tumoraux) definie a l'aide de modalites d'imagerie. Notre travail a permis de developper des solutions informatiques pour l'amelioration des planifications de traitement en radiotherapie vectorisee. A partir d'atlas anatomiques existants de souris: nue femelle (Bitar et al) et nue male (projet DIGIMOUSE 3D) il a ete possible de developper un logiciel capable d'adapter ces modeles standardises a des cas experimentaux. Ce dernier propose in fine des fichiers d'entree utilisables avec les dernieres versions du code de calcul MCNP qui permet de calculer la dose recue lors d'un traitement de radiotherapie vectorisee. D'autre part l'utilisation croissante de l'imagerie du petit animal permet aujourd'hui la creation de modele dosimetrique unique, propre a chaque etre vivant. Nous avons egalement developpe un outil de traitement d'images capable de generer automatiquement des modeles dosimetriques de souris issues d'images scanner. (auteur)

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Original title (French)
Apport de la dosimetrie personnalisee du petit animal aux traitements du cancer en radiotherapie vectorisee

Publishing Information

Imprint Pagination
202 p.
Report number
FRNC-TH--9049

Optional Information

Notes
330 refs.; Available from the INIS Liaison Officer for France, see the 'INIS contacts' section of the INIS website for current contact and E-mail addresses: http://www.iaea.org/inis/contacts/