Dosimètre diamant pour la radiothérapie par rayonnement synchrotron

La radiotherapie est la principale methode de traitement des cancers chez le patient a ce jour. En marge des rayonnements X conventionnels, le rayonnement synchrotron presente des particularites telles qu’un fort debit de dose (possibilite d’atteindre des debits de dose superieurs a 10 000 Gy/s sur la ligne medicale de l’ESRF (European synchrotron radiation facility)) ou un faisceau tres coherent. Ces caracteristiques permettent un elargissement de la fenetre therapeutique (gamme de dose produisant un effet therapeutique sans effet contraire significatif) dans le traitement de cancers [1]. D’un cote la forte coherence des faisceaux nous permet d’utiliser des champs micrometriques et ainsi d’exploiter l’effet dose-volume (toxicite reduite des tissus sains face a un faisceau fractionne spatialement par rapport a un faisceau large). De l’autre cote, le fort flux de photons permet de prendre avantage de l’effet flash (toxicite reduite a haut debut de dose sur les tissus sains). Cette methode requiert encore des developpements pour envisager un transfert vers le stade clinique. L’un d’eux est la dosimetrie in-vivo (mesure en temps reel de la dose delivree au patient pendant le traitement) qui doit etre adaptee par rapport aux methodes deja existantes en hopital. En effet la faible energie incidente du faisceau synchrotron (photons avec des energies dans la gamme du keV) impose une mesure dosimetrique qui ne perturbe pas le faisceau, et donc en aval du patient. De plus le fort debit de dose necessite l’utilisation d’un detecteur possedant une forte resistance aux radiations. Une etude menee par Livingstone et al [2] a montre la faisabilite de l’utilisation d’un dosimetre en diamant dans le cadre d’une mesure ponctuelle de la dose en rayonnement synchrotron. Dans l’objectif de pouvoir determiner la dose delivree par chaque micro-faisceau dans le cadre d’une irradiation avec faisceau fractionne spatialement comme en MRT (Microbeam radiation therapy), une nouvelle approche basee sur un detecteur diamant 1D , place derriere le patient (dosimetrie portale), est en cours d’etude. Plusieurs detecteurs diamants (mono et poli-crystallin), en cours de developpement au LPSC (Laboratoire de Physique Subatomique et Cosmologie), ont ete caracterises en fonction du debit de dose et de l’energie a l’ESRF. Les resultats des tests preliminaires seront presentes ici. References [1] Grotzer M.A. et al , Physica Medica, Volume 31 (issue 6), pages 564-567, 2015 [2] Livingstone J. et al, Medical Physics, Volume 43 (issue 7), pages 4283-4293, 2016.