Thèse soutenue

Conception et réalisation d'un dosimètre opérationnel pour la chirurgie interventionnelle assistée par radioscopie X
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Auteur / Autrice : Louis Colson
Direction : Bertrand Boudart
Type : Thèse de doctorat
Discipline(s) : Electronique, microelectronique, optique et lasers, optoelectronique microondes
Date : Soutenance le 07/01/2021
Etablissement(s) : Normandie
Ecole(s) doctorale(s) : École doctorale mathématiques, information et ingénierie des systèmes (Caen)
Partenaire(s) de recherche : Laboratoire : Groupe de recherche en informatique, image, automatique et instrumentation de Caen (1995-....)
établissement de préparation : Université de Caen Normandie (1971-....)
Jury : Président / Présidente : Jean Colin
Examinateurs / Examinatrices : Bertrand Boudart, Jérôme Boch, Philippe Lecoeur, Christophe Gaquière, Laurence Méchin, Yannick Guhel, Nicolas Vellas
Rapporteurs / Rapporteuses : Jérôme Boch, Philippe Lecoeur

Résumé

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Cette thèse concerne la conception d’un dosimètre opérationnel pour les chirurgiens opérant sous rayonnement X. Les rayons X ont été découverts en 1895 par Wilhelm Röntgen. Depuis, ils sont très largement employés que ce soit pour les contrôles effectués dans les aéroports ou dans le domaine médical. Très utiles pour soigner les personnes, ils ne sont pas sans danger que ce soit pour les patients ou les praticiens hospitaliers. Normalement, les patients sont soumis de manière ponctuelle à des irradiations. En revanche, certains praticiens hospitaliers sont confrontés aux irradiations au quotidien. On distingue ici, les personnels orientés « radiographie », qui sont normalement protégés lors de l’irradiation du patient, de certains chirurgiens qui utilisent les rayons X comme moyen de contrôle durant l’opération et pour laquelle ils sont à proximité de la zone irradiée. C’est à cette problématique que s’intéresse cette thèse. L’étude que nous proposons en partenariat avec le laboratoire de recherche en science du numérique GREYC et l’Ecole des Applications Militaires de l’Energie Atomique (EAMEA) située à Cherbourg, est donc destinée à concevoir et réaliser un détecteur de rayons X pour applications médicales visant à donner une information pour une faible dose et des faibles énergies. La partie simulation et validation (irradiation) s’est faite à l’EAMEA. Le reste du travail s’est déroulé au sein du laboratoire GREYC qui a acquis, depuis plusieurs années, une réelle expérience dans le domaine des capteurs.Pour cela, nous avons commencé par réaliser des simulations Monte-Carlo à l’aide du code de calcul GEANT4 afin de définir la géométrie optimale du détecteur. A la suite de ces résultats de simulation, nous avons réalisé le capteur par pulvérisation cathodique rf magnétron par dépôt successif de couches minces. La couche sensible du capteur a fait l’objet d’une caractérisation Raman dont les résultats sont comparés à la littérature. Une fois le capteur réalisé, nous avons procédé à une caractérisation sous un flux de rayonnement X émis depuis un générateur continu de rayons X. Les différents essais avec le générateur continu ont permis de développer une chaine d’acquisition du signal pour ensuite tester le capteur sous un champ de rayonnement pulsé au Centre Hospitalier Public du Cotentin.