Thèse
Publié le 2 mars 2018 | Mis à jour le 19 septembre 2018

Arthur BONGRAND 2016-2019 - PhD director: Franck Martin

équipe LPC-Clermont-Ferrant

Etude des performances en faisceau clinique d’un détecteur pour le contrôle balistique en hadronthérapie, et études des perspectives d’évolution vers un système multimodal

Divers types de thérapie sont pratiquées pour traiter les tumeurs cancéreuses. Les techniques utilisant des faisceaux de hadrons (protons ou ions légers) ont suscité un vif intérêt ces deux dernières décennies. L'utilisation de hadrons permet d'obtenir, lors du traitement, un dépôt d'énergie localisé en fin de parcours dans une zone réduite de l'espace (« pic de Bragg »). Les cibles privilégiées pour cette thérapie sont les tumeurs radiorésistantes ou les traitements nécessitant une balistique très précise, du fait de la présence d'organes à risques à proximité. La dose délivrée est dépendante du positionnement du patient et des tissus traversés par les hadrons. En conséquence il est nécessaire de mettre en place un système performant de contrôle balistique afin de garantir la qualité du traitement en minimisant les risques, système permettant d’arrêter le traitement dans le cas où les mesures sont en désaccord avec le plan de traitement. Une des possibilités pour le contrôle balistique repose sur la mesure de la distribution spatiale des radionucléides émetteurs de positons produits par réaction de fragmentation entre le projectile et la cible, et donc sur la détection en coïncidence de deux photons de 511 keV.
Les études que nous avons réalisées en laboratoire et auprès de différents centres (GANIL, CPO, HIT) ont permis de définir un dispositif de mesure nommé DPGA (Détecteur Pixelisé de Grande Acceptance) qui permet de détecter les γ issus de l’annihilation des β+ produits par l'irradiation de divers matériaux. Ce DPGA, achevé en 2014, correspond à une des modalités de contrôle en ligne actuellement à l'étude dans le cadre des programmes de recherche régionaux (LABEX PRIMES) et nationaux (GDR MI2B et projet Infrastructure Nationale France HADRON).

  • Auteur(s)
    Arthur Bongrand