Problèmes d'optimisation en curiethérapie

Optimization problems in brachytherapy

• Auteur / Autrice : François Galea
• Direction : Catherine Roucairol
• Type : Thèse de doctorat
• Discipline(s) : Informatique
• Date : Soutenance en 2006
• Etablissement(s) : Versailles-St Quentin en Yvelines

Mots clés

Mots clés contrôlés

Programmation linéaire

Optimisation mathématique

Simulation, Méthodes de

Dosimétrie

Cancer -- Thérapeutique

Curiethérapie

Résumé

La curiethérapie HDR est une technique de traitement des cancers consistant à déplacer une source radioactive à l'intérieur de cathéters implantés dans la tumeur, sur un ensemble de positions d'arrêt, pendant des temps d'arrêt obtenus grâce à des méthodes d'optimisation Alors que l'optimisation des temps d'arrêt a fait l'objet d'un grand nombre d'études, la recherche de la meilleure disposition des cathéters améliorant la qualité des traitements a peu été abordée. Dans le cadre de cette thèse nous avons : déterminé une modélisation originale du problème d'optimisation des temps d'arrêt, pouvant être résolue par programmation linéaire ; montré que dans le respect de principes de base théoriques, il est possible d'obtenir des placements de cathéters permettant d'obtenir des traitements de meilleure qualité que ceux obtenus actuellement ; développé un logiciel de visualisation des phénomènes physiques simulés, permettant d'évaluer visuellement un traitement sur une représentation 3D.

HDR brachytherapy is a cancer treatment technique which consists in moving a radiactive source inside catheters implanted within the tumour, on a set of dwell positions, during dwell times obtained using optimization methods. Whereas the optimization of the dwell times has been studied a lot in the literature, the search for the best disposition for the catheters improving the quality of the treatments has seldom been studied. During this thesis work we have: determined an orignal modelization of the dwell times optimization problem, which can be solved with linear programming; showed that while respecting theorical basic principles it is possible to obtain catheters placements allowing treatments of better quality than those currently obtained; developed visualization software for the simulated physical phenomena, allowing to visually evaluate a treatement on a 3D representation