Radiothérapie par photoactivation de nanoparticules de Z élevé : modélisation Monte Carlo et comparaison expérimentale

R. Delorme (1) , Mathieu Agelou (1) , Christophe Champion (2) , Hélène Elleaume (3) , Florence Taupin (3) , Mélanie Flaenders (3) , Jean-Luc Ravanat (4)

1 LM2S - Laboratoire Modélisation et Simulation de Systèmes
2 LPMC - Laboratoire de physique moléculaire et des collisions
3 ESRF - European Synchrotron Radiation Facility
4 CEA - Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives

Une approche thérapeutique innovante utilisant l'adjonction d'éléments de Z élevé à une radiothérapie de qualité diagnostique semble offrir une voie prometteuse pour le traitement des tumeurs cérébrales résistantes. Des résultats encourageants ont été obtenus en traitant des souris cancéreuses avec une injection de nanoparticules d'or. Le but de cette étude est d'évaluer par simulation Monte Carlo, au niveau subcellulaire, l'augmentation de dose en présence de nanoparticules et les caractéristiques des électrons secondaires produits. Les spectres d'électrons produits ont été étudiés pour deux éléments lourds, l'or et le gadolinium, et pour des énergies de faisceau de 25 keV à 2 MeV. Des calculs d'augmentation de dose en présence d'un mélange homogène eau-gadolinium ont été réalisés. Le taux de radiosensibilité des cellules en présence de nanoparticules de gadolinium a été mesuré par des tests de clonogénicité.

Keywords: radiotherapy; ionizing radiation; dosimetry; modelling; simulation; particle transport; Monte Carlo; radiosensitivity; gold nanoparticles; gadolinium nanoparticles; nanoparticles; Cancer treatment

Domains: Physics [physics]; Physics [physics]; Medical Physics [physics.med-ph]; Computer Science [cs]; Modeling and Simulation; Physics [physics]; Nuclear Experiment [nucl-ex]; Statistics [stat]; Methodology [stat.ME]

R. Delorme, Mathieu Agelou, Christophe Champion, Hélène Elleaume, Florence Taupin, et al.. Radiothérapie par photoactivation de nanoparticules de Z élevé : modélisation Monte Carlo et comparaison expérimentale. 51èmes Journées Scientifiques de la SFPM (JS-SFPM 2012), Société Française de Physique Médicale, Jun 2012, Strasbourg, France. ⟨cea-02626165⟩