Modélisation Monte Carlo en radiothérapie interne vectorisée de micrométastases

Abstract

La radiothérapie interne vectorisée (RIV) est une technique pour traiter le cancer dans laquelle des isotopes radioactifs sont couplés à des molécules vectrices capables de cibler spécifiquement les cellules tumorales pour les irradier. Le but de cette thèse est de fournir une description précise des dépôts d'énergie induits dans la matière biologique par les radionucléides émetteurs d'électrons Auger et de particules alpha les plus prometteurs actuellement pour la RIV, au moyen de simulations Monte Carlo de structure de traces. Dans le cadre de cette thèse, le code TILDA-V a été étendu et amélioré pour inclure le ralentissement complet des particules alpha dans l'eau. Des études de transport et de dosimétrie des rayonnements ont été réalisées pour valider dans leur ensemble les capacités de la version la plus récente de TILDA-V à simuler les interactions des protons, des particules alpha et des électrons avec la matière biologique. Les prédictions du code ont été largement comparées aux résultats obtenus avec d'autres outils numériques et aux données expérimentales disponibles, avec des résultats très satisfaisants. L'effet sur les simulations de la description du milieu biologique (l’eau par opposition à l’ADN) a également été analysé de façon détaillée. De plus, les différents radionucléides d'intérêt ont été évalués en calculant la dose absorbée à des cellules tumorales isolées et à un petit amas cellulaire représentant une micrométastase.Les résultats du présent travail seront précieux pour la communauté de médecine nucléaire pour comprendre les mérites relatifs des différents radionucléides et guider le choix du radionucléide le plus adapté pour armer une molécule vectrice, en tenant compte du contexte clinique en oncologie.