Développement d’un système ultrasonore de mesure de dose en radiothérapie

Contexte :
Ce projet concerne le développement de nouveaux instruments de mesure pour le contrôle en ligne
de la qualité du traitement délivré en radiothérapie. La radiothérapie est une technique qui utilise
des rayonnements ionisants pour détruire les cellules cancéreuses. Les enjeux principaux sont 1) de
détruire toutes les cellules cancéreuses pour minimiser les risques de rechute 2) de limiter au
maximum l’irradiation des tissus sains environnant. Nous proposons d’explorer une technique
nouvelle et non invasive qui pourrait permettre de répondre à la fois à la problématique du suivi et
de la mesure de dépôt de dose grâce à une imagerie hybride.
Objectifs :
L’approche que nous proposons s’appuie sur l’effet photoacoustique. Selon cet effet, une onde
mécanique est générée dans un objet illuminé par une onde électromagnétique. Les études sur
l’effet photoacoustique à partir de rayons X telles que ceux utilisés en radiothérapie sont
extrêmement rares.
Nous proposons de développer l’instrumentation nécessaire à la reconstruction d’une image X-
acoustique d’un milieu test dans lequel serait préalablement inséré un grain d’or. L’introduction de
grains d’or dans la zone à traiter est une approche courante qui est utilisée pour le positionnement
du patient.
La première étape consiste à valider la possibilité de générer un signal X-acoustique mesurable à
partir d’un accélérateur linéaire de radiothérapie du Centre de lutte contre le cancer Léon Bérard
(CLB). Pour ce faire il est nécessaire de développer un système mécanique de hachage du
rayonnement X MV.
La deuxième étape consistera à prouver une corrélation entre le signal X-acoustique mesuré et la
dose de rayonnement générée par l’accélérateur. La relation entre l’amplitude du signal X-
acoustique mesuré et la dose reçue par le grain n’est malheureusement pas directe car le signal X-
acoustique va subir une atténuation entre sa génération et l’endroit où il est mesuré. Néanmoins,
une mesure de corrélation validera le potentiel de la méthode pour la mesure de dose.

Durée 4 mois

Compétences : physique, instrumentation, autonomie, intérêt pour l’expérimentation.

Période : Septembre 2014 - Décembre 2014

Candidature : envoyer CV et lettre de motivation à herve.liebgott@creatis.insa-lyon.fr et
francois.varray@creatis.insa-lyon.fr