31 mars 2021
Une nouvelle approche pour évaluer les doses reçues en radiothérapie en direct et in situ

En collaboration avec le CSIC (Espagne), Consuelo Guardiola (Pôle Physique Santé, Équipe Radiation et Vivant, IJCLab) a déposé récemment un brevet basé sur un système micro-opto-électromécanique (MOEMS) pour mesurer la dose délivrée à des patients exposés à des rayonnements ionisants à but thérapeutique.

 

En radiothérapie, une évaluation précise de la dose délivrée aux patients est fondamentale. Traditionnellement, les films radiochromiques sont considérés comme les détecteurs passifs 2D de base dans le domaine de la vérification de la dose de quelques dizaines de mGy à des centaines de Gy en déterminant comment cette dose a été absorbée en fonction de la profondeur pour les instruments de diagnostic, comme par exemple la radiographie à rayons X ou encore la mammographie.


En raison de leur haute résolution spatiale, de leur faible dépendance énergétique et de leur quasi-équivalence en eau, ils sont largement utilisés pour les mesures d'assurance qualité et la vérification des traitements. Cependant, ils nécessitent un traitement après irradiation qui prend au minimum 24 heures. Ce délai d'analyse fait des films radiochromiques un outil inadéquat pour les évaluations quotidiennes de la dose en temps réel et in situ. En pratique, lorsqu'il est obligatoire de fournir une vérification de la dose en temps réel, les films sont complétés par des capteurs de rayonnement actifs tels que des détecteurs à semi-conducteurs ou à scintillation, des chambres à gaz, etc.

 
Une nouvelle approche pour évaluer les doses reçues en radiothérapie en direct et in situ

Croquis des deux modules du système de détection optique. A gauche : module émetteur de lumière LED. Centre : Module de détection composé principalement d'une photorésistance et d'une résistance de 1 k?. À droite : image des deux modules assemblés.

En réponse à ces problèmes, le Pôle Physique Santé d’IJCLab a cherché à créer un nouveau dispositif en utilisant un autre paramètre physique ainsi qu'une nouvelle méthode pour obtenir la dose dérivée d'un système micro-opto-électro-mécanique (MOEMS) innovant, permettant de surmonter les limitations de traitement des films radiochromiques en transformant un détecteur passif en un capteur actif. Le système se compose ainsi d'un capteur optique avec des diodes électroluminescentes et des photodétecteurs intégrés dans un système mécanique et électrique. Ce système portable, dont la configuration permet de répondre à la zone sensible pour couvrir plusieurs centimètres, comprend également une interface utilisateur graphique pour l'affichage direct des données. Un brevet a été déposé en mars 2021.

 

Les premiers essais dans un cyclotron à protons de faible énergie ont montré qu’il était envisageable d'utiliser ce système pour des évaluations de dose in situ. Un détecteur actif complet qui intègre des matrices des MOEMs et des films dans des circuits imprimés flexibles est en cours d'élaboration. Ce deuxième prototype s'inscrit dans le cadre d'une action Déclic (dispositifs de valorisation au sein du CNRS) en collaboration avec Nabil Karkour (Pôle Ingénierie, Département Électronique, Service Développements analogiques et microélectroniques). À terme, cet appareil étendra l'utilisation clinique des films radiochromiques pour vérifier les effets des traitements de radiothérapie.

 
#127 - Màj : 31/03/2021

 

Retour en haut