Dosimétrie pour un examen de mammographie avec rayons-X produits par laser

Abstract

La détection de cancer du sein chez une femme asymptomatique, au mieux à un stade précoce du cancer, est primordiale de nos jours. Ce type de cancer est en effet le plus fréquent et le plus mortel chez la femme. Le type d'imagerie diagnostique utilisée a ici une grande importance. En effet, même si le risque pris lors d'une irradiation en imagerie diagnostique a été jugé acceptable comparé au taux de mortalité observé en absence d'examen diagnostique, il est toujours de mise de réduire la dose de radiation qui en est la cause. En ce sens, de nombreuses recherches affluent dans l'objectif d'une réduction de dose toujours plus grande tout en conservant une qualité d'image au moins équivalente à celle obtenue de nos jours. C'est dans ce contexte qu'intervient le projet XPulse, et dans lequel se situent ces travaux de thèse.Le projet XPulse est un partenariat qui rassemble plusieurs unités de recherche dont l'objectif est de construire un prototype de mammographe utilisant une imagerie par contraste de phase exploitant des rayons X générés par laser intense.L'enjeu de ces travaux de thèse est d'élaborer une modélisation d'un mammographe sur Geant4, un outil de simulation Monte Carlo, afin de répondre à trois principaux objectifs. Le premier d'entre eux est la détermination de l'énergie monochromatique optimale des photons primaires, entre 10 keV et 100 keV, pour une dose de radiation minimale. Le deuxième objectif est de réaliser une table de référence des énergies totales déposées dans plusieurs « fantômes » imitant le sein en fonction de l'énergie monochromatique du faisceau primaire. Cette table permet une reconstruction flexible d'un spectre polychromatique. De plus, la gamme énergétique des photons primaires a été étendue jusqu'à 300 keV afin de prévoir ces énergies lors de la création des rayons X par laser et ainsi de pouvoir en quantifier l'impact en termes d'énergie déposée. Enfin, le dernier objectif est de pouvoir quantifier le risque de cancer radio-induit et le nombre de morts potentiels sur 100 000 femmes en fonction du choix du programme de dépistage et de la dose de radiation totale déposée dans le fantôme étudié.