Abstract FR:

Le but de la these etait d'etudier l'optimisation inverse en radiotherapie conformationnelle. Afin d'examiner de maniere approfondie la problematique posee par la resolution du probleme inverse, nous avons constitue deux environnements de recherche. Le premier environnement, permettant de mieux apprehender le probleme inverse, est base sur un modele theorique utilisant une matrice de dose bidimensionnelle et des faisceaux paralleles unidimensionnels. Le deuxieme environnement utilise l'anatomie tridimensionnelle du patient, des faisceaux divergents bidimensionnels et un modele de calcul de dose utilise en dosimetrie clinique. L'investigation originale a consiste a remodeler le calcul de dose base sur la separation du rayonnement primaire et diffuse pour l'adapter a un systeme d'optimisation inverse. Dans les deux environnements, nous avons modelise le processus inverse et analyse les parametres qui agissent sur sa resolution a l'aide d'une analyse non appliquee precedemment dans ce domaine qui est la decomposition en valeurs singulieres (svd). L'interet de svd reside dans sa capacite a fournir des informations physiques sur la procedure d'irradiation et a corriger le mauvais conditionnement grace a l'utilisation de filtres regularisants. Nous avons etudie l'influence des parametres (a) physiques : modele de calcul de dose, energie des photons et (b) algorithmiques : echantillonnage de l'espace de dose et des faisceaux, nombre de faisceaux sur le conditionnement du processus inverse, la qualite de la distribution de dose et la forme des profils d'intensite modulee. Les resultats ont montre que les parametres precedents avaient une influence importante sur le conditionnement du processus inverse. Cependant, un mauvais conditionnement n'impliquait pas forcement une mauvaise qualite de la distribution de dose inverse mais se repercutait sur la forme des profils d'intensite modulee qui presentaient des oscillations. La forme des profils conditionnera leur applicabilite par une des techniques d'execution du traitement (compensateurs, collimateurs multilames). Concernant le modele de calcul de dose, nos resultats ont confirme la possibilite de calculer le profil d'intensite modulee en ignorant le rayonnement diffuse.