COMPARAISON DE 3 SYSTEMES DE DOSIMETRIE IN VIVO

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1 COMPARAISON DE 3 SYSTEMES DE DOSIMETRIE IN VIVO
REUNION CRONOR DU 11 OCTOBRE 2007 DOSIMETRIE IN VIVO EN RADIOTHERAPIE COMPARAISON DE 3 SYSTEMES DE DOSIMETRIE IN VIVO EB

2 COMPARAISON DE 3 SYSTEMES DE DOSIMETRIE IN VIVO
REUNION CRONOR DU 11 OCTOBRE 2007 COMPARAISON DE 3 SYSTEMES DE DOSIMETRIE IN VIVO DOSIMETRIE IN VIVO EN RADIOTHERAPIE Introduction Présentation des 3 matériels testés Principe général de la dosimétrie in vivo Mise en place propre à chaque système Avantages - Inconvénients Faisabilité pratique Discussion et limites d’un tel système de contrôle EB

3 INTRODUCTION REUNION CRONOR DU 11 OCTOBRE 2007
DOSIMETRIE IN VIVO EN RADIOTHERAPIE Suite à l’affaire de l’accident de radiothérapie à Epinal et la prise en main par la presse et les instances politiques du problème de la qualité en radiothérapie et de la méthode pour réduire les risques encourus par le patient pour de tels traitements la dosimétrie in vivo a été remise sous le feu des projecteurs. Dans le cadre de cette réunion CRONOR, il m’a été demandé de faire un bilan sur 3 matériels de dosimétrie in vivo de marque différente afin d’entamer un débat et éventuellement une politique régionale sur ce sujet, en sachant que parallèlement à cela des textes de loi seront en élaboration suite à des groupes de travail sur ce sujet. EB

4 PRESENTATION DES 3 MATERIELS TESTES
REUNION CRONOR DU 11 OCTOBRE 2007 PRESENTATION DES 3 MATERIELS TESTES A la SELARL d’Imagerie Médicale et d’Oncologie du Pont Saint Vaast qui regroupe les centres de radiothérapie suivants : GIE Radiothérapie à Lens, Centre Léonard de Vinci à Douai et le Centre Galilée à Lille, nous avons opté pour testé un système de dosimétrie in vivo par centre afin de se faire une idée précise de leur fonctionnement respectif. DOSIMETRIE IN VIVO EN RADIOTHERAPIE Voici les 3 équipements choisis : le système DPD 3 de Scanditronix Wellhöfer avec 1 diode X6 (EDP 15 6-12 MV), 1 diode X18 (EDP MV),1 diode électron (EDD 5) et 1 diode organe à risque (EDD 2), avec un logiciel d’exploitation appelé Omni-Pro In Vidos le système Vivodos E de PTW Freiburg associé à 2 diodes X6 (T M 1-13 MV), 2 diodes X18 (T H MV), 1 diode électron et 1 diode organe sensible, avec un logiciel d’exploitation associé appelé Vivosoft v 1.2 EB

5 PRESENTATION DES 3 MATERIELS TESTES
REUNION CRONOR DU 11 OCTOBRE 2007 PRESENTATION DES 3 MATERIELS TESTES Voici les 3 équipements choisis (suite) : DOSIMETRIE IN VIVO EN RADIOTHERAPIE le système mobile MOSFET de THOMSON-NIELSEN associé à 5 Mosfets maximum de type TN 502 RD adaptés aux rayonnements X de haute énergie type standard proche du cobalt (convient X6 et X18) le tout associé à un logiciel d’exploitation appelé mobile Mosfet version 2.1. Cet équipement possède un système WIFI qui remplace les câblages de liaisons entre l’intérieur et l’extérieur du bunker qui par le biais d’un câble et d’un port série normal au niveau d’un PC permet l’exploitation des résultats. Cette technique utilise le principe physique des transistors à effet de champs contrairement aux 2 autres équipements qui appliquent le principe d’un semi-conducteur classique. EB

6 PRESENTATION DES 3 MATERIELS TESTES
REUNION CRONOR DU 11 OCTOBRE 2007 PRESENTATION DES 3 MATERIELS TESTES DOSIMETRIE IN VIVO EN RADIOTHERAPIE PTW Freiburg Mosfet Scanditronix Wellhöfer EB

7 PRINCIPE GENERAL DE LA DOSIMETRIE IN VIVO
REUNION CRONOR DU 11 OCTOBRE 2007 PRINCIPE GENERAL DE LA DOSIMETRIE IN VIVO Dans un semi-conducteur, la zone de transition entre une région dopée P (doper le cristal en remplaçant une partie des atomes par des atomes possédant un électron en moins ) et une région dopée N (en remplaçant une partie des atomes du cristal (germanium ou silicium) par des atomes possédant un électron en plus) est appelée jonction PN. Au sein du cristal, les déplacements aléatoires des porteurs de charge majoritaires amènent certains d’entre eux à franchir la jonction : la région N se charge alors positivement et la région P négativement de part et d’autre de la jonction. Un équilibre va s’installer du fait de l’établissement d’un champ électrique repoussant les porteurs de charges majoritaires des deux régions et permettant seulement aux porteurs de charge minoritaires de traverser la jonction. Cette région dépeuplée de charges libres s’appelle zone de déplétion. DOSIMETRIE IN VIVO EN RADIOTHERAPIE L’interaction entre un faisceau de rayonnements et la diode augmentera alors le nombre d’électrons trous. Les paires d’électrons trous créées à proximité ou au niveau de la jonction et résultant de l’interaction entre un faisceau d’énergie suffisante et le cristal de silicium, auront pour effet d’augmenter le nombre de porteurs de charges minoritaires susceptibles de traverser la jonction. Ce courant inverse additionnel dépend de l’énergie du faisceau, du débit et de la température. L’énergie moyenne nécessaire à la création d’une paire électron trou n’est que de 3.6 eV, ce qui permet à ce capteur d’être très sensible malgré un faible volume. Pour mesurer la dose, ce détecteur doit être relié à un électromètre présentant une faible impédance d’entrée sans tension de polarisation. La différence de potentiel est nulle en l’absence d’irradiation. Pendant l’irradiation, on mesure le courant électrique traversant la jonction dont l’intensité est fonction des caractéristiques du faisceau. EB

8 PRINCIPE GENERAL DE LA DOSIMETRIE IN VIVO
REUNION CRONOR DU 11 OCTOBRE 2007 PRINCIPE GENERAL DE LA DOSIMETRIE IN VIVO DOSIMETRIE IN VIVO EN RADIOTHERAPIE BUT : détecter et éviter les erreurs provenant des étapes de préparation. Ex : acquisition des données patients, dosimétrie des faisceaux, calcul de la répartition de dose, transfert des données, mise en place du patient… PRINCIPE GENERAL UTILISE CHEZ NOUS : étalonner des diodes de telle sorte que placée à la surface d’un fantôme, en équilibre électronique, elles indiquent la valeur de la dose d’entrée mesurée par la chambre d’ionisation placée à la profondeur du maximum. Faire de la mesure de dose à l’entrée EB

9 PRINCIPE GENERAL DE LA DOSIMETRIE IN VIVO
REUNION CRONOR DU 11 OCTOBRE 2007 PRINCIPE GENERAL DE LA DOSIMETRIE IN VIVO DOSIMETRIE IN VIVO EN RADIOTHERAPIE EB

10 PRINCIPE GENERAL DE LA DOSIMETRIE IN VIVO
REUNION CRONOR DU 11 OCTOBRE 2007 PRINCIPE GENERAL DE LA DOSIMETRIE IN VIVO DOSIMETRIE IN VIVO EN RADIOTHERAPIE Une fois la diode étalonnée par rapport à la chambre on va regarder tous les facteurs d’influence sur la mesure : - la température l’angle d’incidence du faisceau la taille du champ de traitement la DSP le débit de la dose accumulation des doses influence du porte accessoire influence du filtre en coin influence des masques thermoformés influence de la table de traitement Ceci nous amène à trouver des facteurs de correction qui eux seuls nous conduisent à l’évaluation de la dose absolue comparative au TPS. EB

11 MISE EN PLACE PROPRE A CHAQUE SYSTEME
REUNION CRONOR DU 11 OCTOBRE 2007 MISE EN PLACE PROPRE A CHAQUE SYSTEME DPD 3 PTW MOSFET Pas de variation en fonction de l’angle du bras taille de champ Si mesure en profondeur Mais mesure à Dmax car pausé sur la peau du patient en pratique et dans ce cas le logiciel n’est pas adapté à prendre en compte les facteurs de correction. Les Mosfets n’ont pas de build up intégré. 1 seul modèle de Mosfet pour toutes les énergies Linéaire taille de champ DSP entre 90 et 110 pas de variation Angle jusqu’à 30° OK D’autres facteurs à étudier FC Problèmes de répétabilité DOSIMETRIE IN VIVO EN RADIOTHERAPIE Etalonnage à Dmax pour chaque énergie dans les conditions de ref DSP *10 Etalonnage à Dmax pour chaque énergie dans les conditions de ref DSP *10 Sensiblité du détecteur Sensiblité du détecteur Facteur de calibration On cherche à établir une matrice de correction à intégrer dans le logiciel avec l’ensemble des facteurs étudiés : On cherche à établir une base de données de champs type moyen standard par localisation et on cherche un coefficient de correc tion par champ. Grande quantité de mesures qui doivent être vérifiées périodique ment. filtre en coin : FC fixe dans le soft 0 et 60°, calcul à postériori accessoires : oui ou non DSP taille de champ masque : juste T° qui change Calcul d’un coefficient de correction par localisation et type de champ, qui nous donne la dose à Dmax Calcul d’un coefficient total puis donne la dose à Dmax Périodiquement on refait sensibilité du détecteur : X6 toutes les semaines (trop, pb diode) X18 tous les mois Normalement lors CQ mensuel ! : en électrons calculer pour tous les réducteurs EB

12 MISE EN PLACE PROPRE A CHAQUE SYSTEME
REUNION CRONOR DU 11 OCTOBRE 2007 MISE EN PLACE PROPRE A CHAQUE SYSTEME DOSIMETRIE IN VIVO EN RADIOTHERAPIE Quelques résultats d’étude de facteurs : Fcorrection du masque = 0,994 EB

13 AVANTAGES - INCONVENIENTS
REUNION CRONOR DU 11 OCTOBRE 2007 AVANTAGES - INCONVENIENTS DPD 3 PTW MOSFET une fois la matrice de correction effectuée on peut faire toutes les mesures de champs refaire régulièrement les sensibilités des détecteurs cher beaucoup de mesures au départ mais après toute utilisation possible Soft où il faut entrer toutes les caractéristiques de champs en détails : . boulot : - . complet : + si notre de champ de traitement s’éloigne trop des champs étudiés au niveau facteur de correction, mauvais résultat : champs asymétriques, DSP… cher, formation ? pb de range à faire attention pas trop adapté aux mesures en surface, positionnement à l’intérieur du patient compliquée problème de répétabilité pas cher car seul le système WIFI à racheter par linac - MOSFET consommables DOSIMETRIE IN VIVO EN RADIOTHERAPIE EB

14 FAISABILITE PRATIQUE REUNION CRONOR DU 11 OCTOBRE 2007
DOSIMETRIE IN VIVO EN RADIOTHERAPIE faisons nous tous les traitements : palliatif flash ? encéphale in total où les UM et taille de champs très proches d’un patient à l’autre …. sein, CMI, SusClav…. tous les champs X et e- ? prostate conformationnelle : entrée et sortie ? temps machine pris formation du personnel pour de bonnes mesures IP puis dosi in vivo puis ttt, patient a bougé, quand fait on exactement la mesure ? influence du détecteur sur le profil de dose lors 1ère Séance ou lors de toutes les séances de mesure EB

15 DISCUSSION ET LIMITES D’UN TEL SYSTEME DE CONTRÔLE
REUNION CRONOR DU 11 OCTOBRE 2007 DISCUSSION ET LIMITES D’UN TEL SYSTEME DE CONTRÔLE DOSIMETRIE IN VIVO EN RADIOTHERAPIE objectif de la dosimétrie in vivo est la mesure de dose mais à la fois c’est la limite d’un tel contrôle qui se limite qu’à la dose (forme de champ IP, FC par linac, calcul TPS juste reproduit….) - pas forcément l’outil de le plus adapté pour vérifier un faisceau : cher, beaucoup d’investigations pour des résultats peu détaillés comparaison à Dmax qui n’est pas forcément le point fort de calcul du TPS vérifie un problème de modélisation du TPS pourquoi attendre la dernière étape avant traitement pour vérifier toute le monde commande un système au même moment : problème d’approvisionnement, un système par linac exploitation de la quantité de résultats traçabilité d’une mesure mal faite, justification alors indispensable! champs latéraux similaires (+/- 5%) et 5.2 %? EB

16 DISCUSSION ET LIMITES D’UN TEL SYSTEME DE CONTRÔLE
REUNION CRONOR DU 11 OCTOBRE 2007 DISCUSSION ET LIMITES D’UN TEL SYSTEME DE CONTRÔLE DOSIMETRIE IN VIVO EN RADIOTHERAPIE La dosimétrie in vivo vérifie bien un problème de calibration du linac (mais il y a le TOP quotidien) ou un mauvais remplissage de la fiche de traitement (double relecture), mais pas une erreur aléatoire type Top qui fluctue ou problème de champ un jour! Il faut absolument travailler à la multiplication des systèmes de contrôle : double check d’UM, IP systématique à prendre en compte en terme de dose, positionnement, procédures de travail, gestion du risque, transmission des Informations, double relecture des données….. la dosimétrie in vivo n’est pas la seule réponse, elle fait partie d’une chaîne de contrôles. EB

17 ? REUNION CRONOR DU 11 OCTOBRE 2007 Introduction
DOSIMETRIE IN VIVO EN RADIOTHERAPIE Introduction Présentation des 3 matériels testés Principe général de la dosimétrie in vivo Mise en place propre à chaque système Avantages - Inconvénients Faisabilité pratique Discussion et limites d’un tel système de contrôle EB

18 REUNION CRONOR DU 11 OCTOBRE 2007
GT DOSIMETRIE IN VIVO – INCA DOSIMETRIE IN VIVO EN RADIOTHERAPIE Travail en parallèle FNCLCC Double légitimité réglementaire : * ASN : radioprotection du patient * critères d’agrément et d’autorisation Objectifs : mode d’emploi pratique pour la mise en place de la dosimétrie in vivo s’adressant à l’ensemble des centres : RECOMMANDATIONS Présence de représentants du privé, du public et de CLCC EB