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Biodistribution d'un agent de contraste iodé et impacts dosimétriques : étude pour la radiothérapie stéréotaxique par rayonnement synchrotron

le 16 décembre 2014

Soutenance de thèse de Layal Obeid

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Le traitement des gliomes de haut grade représente un réel défi médical. Les techniques de thérapies actuelles sont principalement à visée palliative et leur efficacité est limitée. De nombreuses stratégies thérapeutiques sont explorées pour trouver un traitement curatif. La radiothérapie stéréotaxique par rayonnement synchrotron (SSRT) est une technique innovante dont le principe repose sur l'accumulation sélective d'un élément lourd (Z élevé) dans la tumeur, suivie d'une irradiation stéréotaxique avec un faisceau monochromatique de rayons X, de faible énergie (50-100 keV), issus d'une source synchrotron. Une augmentation de la dose déposée localement dans la tumeur est obtenue grâce au renforcement de l’effet photoélectrique dans ces conditions. Cette thèse s’inscrit dans le cadre des essais cliniques de phase I et II de la SSRT menés sur des métastases cérébrales, au synchrotron européen à Grenoble. Une injection systémique d’un agent de contraste iodé et un faisceau synchrotron de 80 keV sont utilisés lors de ces essais. L’efficacité de la SSRT repose directement sur la concentration de l’agent de contraste iodé accumulé dans la tumeur, sa stabilité au cours du temps et sa reproductibilité chez le même patient. L’objectif principal de ce travail a été d’évaluer et de modéliser les concentrations d'iode moyennes atteintes dans des métastases cérébrales, d’une part, et d’appréhender les impacts dosimétriques, engendrés par les variations spatiales et temporelles de ces concentrations sur le traitement des patients, d’autre part. Un protocole d'imagerie scanner a été conçu spécifiquement pour cette étude afin de permettre le suivi, temporel et spatial, des concentrations d'iode et l’extraction des paramètres de perfusion cérébrale dans une métastase cérébrale. Une méthodologie d'analyse expérimentale et une modélisation théorique de la bio-distribution d'iode dans des métastases cérébrales ont été développées. Un modèle mathématique reliant les concentrations d'iode aux paramètres de perfusion a été établi, dans le but de prédire les concentrations d'iode chez chaque patient et de réduire la durée du protocole de suivi. La reproductibilité de la prise de contraste a été caractérisée chez des patients à dix jours d’intervalle. Les impacts dosimétriques des écarts de concentrations d'iode observés sur les plans de traitement en SSRT ont été analysés. Ces derniers ont été comparés aux plans de traitement obtenus avec différentes techniques de pointe en radiothérapie afin d’évaluer les performances dosimétriques de la SSRT.

Thèse préparée au GIN sous la direction de Jean-François Adam.

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Mise à jour le 31 décembre 2018

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