Dosimétrie clinique en radiothérapie moléculaire : optimisation de protocoles et implémentation clinique

Clinical dosimetry in molecular radiotherapy : protocol optimization and clinical implementation

• Auteur / Autrice : Ludovic Ferrer
• Direction : Manuel Bardiès, Jean-François Chatal
• Type : Thèse de doctorat
• Discipline(s) : Médecine. Biologie - Santé. Biophysique et imagerie médicale
• Date : Soutenance en 2011
• Etablissement(s) : Nantes
• Ecole(s) doctorale(s) : École doctorale Biologie-Santé Nantes-Angers (2008-2021)
• Partenaire(s) de recherche : Autre partenaire : Nantes Université. Pôle SantéUFR Médecine et Techniques Médicales (Nantes)

Mots clés

Mots clés contrôlés

Monte-Carlo, Méthode de

Radiothérapie

Dosimétrie

Résumé

La radiothérapie moléculaire (rtm) consiste à détruire les cibles tumorales à l’aide de vecteurs marqués par des isotopes radioactifs. Cette discipline médicale se développe notamment au travers des succès obtenus dans les traitements des lymphomes non-hodgkiniens (lnh) par radioimmunothérapie. Une des clés de l’optimisation de la rtm repose sur la personnalisation des doses absorbées délivrées, i. E : viser les cibles tumorales en évitant d’être toxique aux tissus sains environnants. Le calcul des doses absorbées en rtm nécessite d’une part, la localisation spatiale et temporelle des vecteurs injectés par imagerie scintigraphique et d’autre part, la connaissance du milieu de transport des radiations émises, obtenue par imagerie tomodensitométrique. La précision globale de la dosimétrie clinique est fonction du niveau de précision de chacune de ces étapes. Actuellement, l’absence de protocole dosimétrique de référence standardisé et la grande hétérogénéité de mise en œuvre de ces protocoles conduisent à une évaluation délicate de la précision des calculs de dose absorbée. À travers ce travail de thèse, nous avons développé et évalué des approches de calcul de la dose absorbée qui nous ont permis de mettre en évidence une relation entre la dose absorbée à la moelle osseuse et la toxicité hématologique chez des patients atteints de lnh. Par ailleurs, nous avons imaginé et initié un projet scientifique, DosiTest, qui vise à évaluer l’impact des étapes permettant la réalisation d’une étude dosimétrique, au moyen d’une inter–comparaison multicentrique virtuelle basée sur une modélisation Monte–Carlo.

Molecular radiotherapy (mrt) consists in destructing tumour targets by radiolabelled vectors. This nuclear medi¬cine specialty is being considered with increasing interest for example via the success achieved in the treatment of non-Hodgkin lymphomas by radioimmunotherapy. One of the keys of mrt optimization relies on the personalisa¬tion of absorbed doses delivered to the patient : This is required to ascertain that irradiation is focused on tumour cells while keeping surrounding healthy tissue irradiation at an acceptable — non-toxic — level. Radiation dose evaluation in mrt requires in one hand, the spatial and temporal localization of injected radioactive sources by scintigraphic imaging, and on a second hand, the knowledge of the emitted radiation propagating media, given by CT imaging. Global accuracy relies on the accuracy of each of the steps that contribute to clinical dosimetry. There is no reference, standardized dosimetric protocol to date. Due to heterogeneous implementations, evaluation of the accuracy of the absorbed dose is a difficult task. In this thesis, we developped and evaluated different dosimetric approaches that allow us to find a relationship between the aborbed dose to the bone marrow and haematological toxicity. Besides, we built a scientific project, called DosiTest, which aims at evaluating the impact of the various step that contribute to the realization of a dosimetric study, by means of a virtual multicentric comparison based on Monte–Carlo modelling.