Calcul de dose périphérique dans un fantôme voxélisé par Monte

Calcul de dose périphérique dans un fantôme voxélisé
par Monte Carlo pour un Linac 6MV
A. Joosten1, F. Levi2, S. Baechler1, R.-O. Mirimanoff3, F. Bochud1, R. Moeckli1
1
Institut universitaire de Radiophysique Appliquée
2
Unité d’Épidémiologie du Cancer et Registres Vaudois et Neuchâtelois des Tumeurs, Institut
Universitaire de Médecine Sociale et Préventive (IUMSP)
3
Département de Radio-oncologie, CHUV, Lausanne
Les seconds cancers après la radiothérapie deviennent un problème de plus en plus
préoccupant en raison de l’augmentation de la survie à long terme après le traitement du
cancer primaire ainsi que de nouvelles technologies d’irradiation étalant des basses doses sur
de plus gros volumes de tissus sains. La comparaison des risques associés aux différentes
techniques de traitement (conventionnel, IMRT « steep-and-shoot », arc therapy) est
controversée à cause des larges incertitudes dans les modèles de risque. Ces incertitudes dans
les modèles de risque sont en partie dues au manque de données dosimétriques dans les études
épidémiologiques de seconds cancers après la radiothérapie. Il est donc nécessaire de
quantifier la dose aux organes développant un second cancer dans les études
épidémiologiques afin de mieux quantifier la relation dose-risque. Etant donné qu’une large
gamme de doses (100 mGy  70 Gy) peut induire un cancer, une dosimétrie dans le corps
entier est nécessaire. Dans notre cas, nous nous focalisons sur la dosimétrie pour la
radiothérapie du cancer du sein. Les simulations Monte Carlo sont utilisées pour calculer la
dose à l’intérieur des faisceaux et en dehors des faisceaux. L’accélérateur linéaire Primus de
Siemens a été modélisé avec BEAMnrc pour des faisceaux de 6MV. Afin de tester
l’applicabilité d’un modèle Monte Carlo comme modèle générique pour des études
épidémiologiques, les simulations de dose périphérique ont été comparées à des queues de
profils de dose mesurées sur quatre accélérateurs linéaires distincts. Les doses calculées par
Monte Carlo sont à l’intérieur de la variabilité des machines mesurées jusqu’à 25 cm du bord
du champ. La variabilité dans la dose périphérique varie de 15% pour des champs 20x20
jusqu’à 100% pour des champs 5x5. Etant donné la large gamme de doses impliquées (3
ordres de grandeur) ainsi que les incertitudes associées à l’évaluation du risque dans les
études épidémiologiques, ces écarts sont acceptables. Un seul modèle Monte Carlo peut dont
être utilisé dans la quantification du risque de cancer radio-induit dans le cadre d’études
rétrospectives et prospectives. Un calcul de dose a été effectué pour un traitement 4-champs et
les distributions de dose dans les organes majeurs ont été extraites. Outre l’application aux
études épidémiologiques, les distributions de dose calculées par Monte Carlo permettent
également de tester les différents modèles dose-risque non-linéaires.