Abstract FR:

En radiotherapie conformationnelle stereotaxique, la meilleure adaptation possible entre le volume lesionnel et le volume irradie est particulierement cruciale car il s'agit de petites lesions intracraniennes et parfois de formes complexes entourees de structures critiques. Les deux axes de cette these sont : i) l'optimisation de la distribution de dose, envisagee comme un probleme inverse. Le but est de trouver la meilleure ponderation des minifaisceaux pour minimiser la difference entre la distribution de dose desiree et celle reconstruite par l'algorithme d'optimisation. L'algorithme d'inversion utilise est l'analyse de decomposition en valeurs singulieres (svd). Nous formulons le processus de formation des isodoses par une equation matricielle. Ce processus represente un probleme mal pose. Nous etudions l'influence de differents parametres d'irradiation et de discretisation sur le conditionnement du probleme inverse. Nos resultats montrent que le diametre du collimateur n'influence pas le conditionnement. En revanche, le conditionnement est deteriore par a) la diminution des dimensions de la matrice de dose, de l'echantillonnage angulaire entre les arcs, de la separation angulaire entre les minifaisceaux de meme ordre d'arcs voisins b) l'augmentation de la taille du voxel de la matrice de dose. Nous avons etudie la reconstruction inverse de la distribution de dose par troncature des composantes singulieres en fonction des parametres precedents. Selon les resultats, un mauvais conditionnement entraine une plus mauvaise reconstruction et un degre de troncature des composantes singulieres plus important. Ii) l'adaptation et l'utilisation de l'analyse receiver operating characteristics (roc) et de ses parametres pour l'evaluation quantitative de la distribution de dose. Pour son application, nous utilisons des donnees provenant des histogrammes dose-volume differentiels dans la lesion et les tissus sains. La validation est faite a travers une etude a posteriori d'une serie de 130 dossiers cliniques. Nous montrons l'efficacite de cette analyse a quantifier la conformite d'un plan de traitement et a proposer une isodose de prescription conformationnelle. Ces resultats vont etre exploites dans l'application clinique de la planification conformationnelle.