OBJECTIF:
La vérification de la dose en radiothérapie préclinique est souvent remise en question par un manque de normalisation dans les techniques et technologies couramment employées ainsi que par la difficulté inhérente de la dosimétrie associée aux sources de kilovoltage à petit champ. En conséquence, la précision de la dosimétrie dans la recherche radiobiologique a été remise en question. Heureusement, le développement et la caractérisation de fantômes réalistes de petits animaux sont apparus comme un moyen efficace et accessible d'améliorer l'exactitude et la précision dosimétriques dans ce contexte. L'application de l'impression tridimensionnelle (3D), en particulier, a permis d'améliorer considérablement la conformité des fantômes représentatifs par rapport aux petits animaux dont ils sont modélisés. Dans cette étude, notre objectif était d'évaluer un fantôme de souris entièrement imprimé en 3D pour une utilisation dans la vérification préclinique du traitement de thérapies sophistiquées pour diverses cibles anatomiques d'intérêt thérapeutique.
METHODES:
Un fantôme de souris anatomiquement réaliste a été imprimé en 3D sur la base de données microCT segmentées d'une souris porteuse de tumeur. Le fantôme a été modifié pour accueillir à la fois le film radiochromique EBT3 découpé au laser dans le thorax de la souris et un dosimètre à scintillateur en plastique (PSD), qui peut être placé dans le cerveau, l'abdomen ou la tumeur sous-cutanée du flanc de 1 cm. Divers traitements ont été administrés sur un irradiateur pour petits animaux guidé par l'image afin de déterminer les doses à l'isocentre à l'aide d'un PSD et de valider les distributions de dose latérale et en profondeur à l'aide de dosimètres à film. L'imagerie CT à faisceau conique embarquée a été utilisée pour localiser l'isocentre du plan du film ou de l'élément actif PSD avant l'irradiation. Les irradiations PSD comprenaient un arc cérébral de 3 × 3 mm2, une paire parallèle opposée (POP) de 5 × 5 mm2 et un arrangement coplanaire abdominal à 5 faisceaux de 10 × 10 mm2 tandis que les distributions de dose de film bidimensionnel (2D) étaient acquises à l'aide d'un 3 arc × 3 mm2 et plans coplanaires à 5 faisceaux 5 × 10 et 10 × 2 mm3. Un modèle Monte Carlo (MC) validé de la source a été utilisé pour vérifier l'exactitude des mesures de dose de film et de PSD. les géométries de conception assistée par ordinateur (CAO) pour le fantôme de souris et les dosimètres ont été importées directement dans le code MC pour permettre une reproduction très précise des conditions physiques de l'expérience. Les données de film expérimentales et dérivées de MC ont été co-enregistrées et les profils de dose de film ont été comparés pour les points supérieurs à 90 % de la dose maximale. Les mesures de dose ponctuelle obtenues avec le PSD ont été comparées de manière similaire pour chacun des sites de traitement candidats (cerveau, abdomen et tumeur).
RÉSULTATS:
Pour chaque configuration de traitement et cible anatomique, les doses calculées et mesurées par MC ont atteint l'objectif de concordance proposé de 5 % pour la précision de la dose dans les expériences de radiobiologie. Les distributions de dose du film 2D et du MC ont été enregistrées avec succès et les doses moyennes pour les profils latéraux se sont avérées conformes à 2.3 % dans tous les cas. Les mesures isocentriques de dose ponctuelle prises avec le PSD étaient également cohérentes, avec un pourcentage d'écart maximal de 3.2 %.
CONCLUSIONS:
Notre étude confirme l'utilité de la conception de fantômes imprimés en 3D pour fournir des estimations de dose précises pour une variété de paradigmes de traitement préclinique. En tant qu'outil de vérification de la dose de prétraitement, le fantôme peut intéresser particulièrement les chercheurs pour sa capacité à faciliter une dosimétrie précise tout en favorisant une réduction des coûts des expériences de radiobiologie.
Esplen N, Therriault-Proulx F, Beaulieu L, Bazalova-Carter M.
