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3ème Année Manip Radiologie Etudiant

Machines De Traitement: Radiothérapie Externe

 Machines De Traitement: Radiothérapie Externe

  • Les Machines De Traitement De La Radiothérapie Externe
  • Introduction
  • Description et mécanismes
    • Le télécobalt
    • L’accélérateur linéaire
    • Contact thérapie (Générateur à rayons X)
  • Avantages et inconvénients des différents types d’appareils
  • Autres machines
  • Conclusion




1. Introduction

1.1. Radiothérapie Transcutanée 

  • Dispose d'un choix d'installations qui permet d'adapter le type de rayonnements et l'énergie à la région à irradier.

1.2. Télécobalt 

  • Emet un rayonnement gamma moyennement pénétrant, utilisé pour des tumeurs relativement peu profondes. 

1.3. Accélérateurs Linéaires De Particules

  • Produisent , à l'origine, des faisceaux d'électrons peu pénétrants, adaptés aux lésions superficielles mais ces faisceaux d'électrons peuvent être transformés en rayonnement X de freinage très pénétrants , réservés aux tumeurs profondes.

1.4. Générateur A Rayons X 

  • Produit des RX de basses et moyennes énergies (< 250 KVp  .........[1]         ) 
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[1] --->>  kVp ou MV signifient la tension d’accélération des électrons. Le spectre de Rx obtenu a une énergie nominale égale à l’énergie d’accélération des électrons.
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Pour la comparaison entre les faisceaux de photons générés par les 3 appareils de traitement, le tableau présente la profondeur du maximum de dose et la dose à la surface pour chaque faisceau.  

Générateur A Rayons X

2. Description Et Mécanismes

2.1. Le Télé-Cobalt

Le Télé-Cobalt
Le Cobalt 60 est obtenu en faisant séjourner du Cobalt 59 naturel pendant plusieurs mois dans un flux de neutrons.

Le noyau du Cobalt est instable, il se désintègre naturellement en atome de Nickel stable en émettant successivement un électron, un photon gamma d’énergie 1,17 MeV et un second de 1,33 MeV.

On considère souvent que l’énergie moyenne du cobalt 60 est de 1,25 MeV


On considère souvent que l’énergie moyenne du cobalt 60 est de 1,25 MeV

  • La période de radioactivité du cobalt 60 est de 5,27 ans. 
  • Le principe des appareils de télécobaltothérapie est simple. 
  • Une source est montée dans la tête d’un appareil rotatif isocentrique.
  • Elle est cylindrique et mesure 02 cm de diamètre sur 02 cm de hauteur.
  • La source est entourée d’une enveloppe d’acier inox qui absorbe les électrons émis lors des désintégrations.
  • Au sein de son enceinte de protection, la source de cobalt est asservie à un dispositif d’obturation et elle peut prendre 02 positions:
    • Une position de sécurité au centre du container.
    • Une position de TRT: une ouverture pyramidale est ménagée dans l’enceinte de protection permettant au Fx de se propager en ligne droite vers le corps à irradier. 

radioactivité du cobalt 60

Tête De Traitement D’un Télécobalt 

"Voire L'image dans le pdf "

Pour commencer l’irradiation, un mécanisme sous forme de tiroir glissant apporte la source au niveau du collimateur. Pour arrêter l’irradiation la source est redirigée vers son compartiment de stockage. La tête est fixée au statif et peut faire une rotation de 360 ° autour d’un axe horizontal.

  • La tête de l’appareil est munie d’un système de collimation qui est placé au niveau de l’ouverture pyramidale et qui permet de l’obturer de façon variable
  • Il autorise la réalisation de champs de dimensions 4 cm x 4 cm à 33 cm x33 cm
  • L’ensemble est complété par un système optique qui permet visualiser les Fx sur la peau du patient.
  
Tête De Traitement D’un Télécobalt



Enfin une minuterie, placée au niveau du pupitre de commande de l’appareil assure la mesure précise du temps pendant lequel la source est en position de traitement


minuterie,

2.2. Accélérateur Linéaire

Accélérateur Linéaire


Accélérateurs Linéaire De Particules


 Depuis son application clinique dans les années 70, l’accélérateur linéaire de particules a permis d’atteindre les tumeurs les plus profondes avec des photons plus pénétrants et des électrons plus énergétiques. 
D’autres techniques de radiothérapie se sont développées, telles que la modulation d’intensité et la stéréotaxie grâce à l’amélioration des équipements et le développement de l’informatique.

02 sortes d’accélérateurs:
  • Les accélérateurs linéaires d’électrons (LINACS): app de référence en RTH par Rayons X et par électrons.
  • Les accélérateurs de particules lourdes: nombre limité dans le monde pour la proton-thérapie ou la neutron-thérapie.
Principe de fonctionnement:

 Comme pour les tubes à rayons X, le rayonnement de photons de freinage est obtenu en interposant une cible métallique dans le faisceau d’électrons. 

Avec la technologie des LINAC, les électrons ne sont plus accélérés sous une tension continue (tube à rayons X) 

Les É produits par effet thermo-ionique sont accélérés de façon à acquérir suffisamment d’énergie.

Elle sont alors utilisés tels quels (Fx d’électrons).Ou bien frapper une cible de façon à produire des photons de freinage (Fx de RX). 

Il est très difficile d’accélérer des électrons à l’aide d’une différence de potentiel  continue au-delà de qq centaine de KV.

L’accélérateurs linéaires utilisent principe d’accélération basé sur les cavités à micro-ondes (ondes hyperfréquences).


accélérateurs linéaires


Il est très difficile d’accélérer des électrons à l’aide d’une différence de potentiel  continue au-delà de qq centaine de KV.

L’ Ac Lin utilisent principe d’accélération basé sur les cavités à micro-ondes (ondes hyperfréquences).

2.3. Les Accélérateurs D’électrons

Principe de fonctionnement:

Cavité à micro-onde: 
  • Cavité métallique calculée de manière à résonner pour certains fréquences (3000 MHz et des cavités de 8 cm de Ø).
Accélération d’És : 
  • Une onde hyperfréquence est injectée dans la section accélératrice constituée de cavité cylindrique successives séparées par des cloisons percées pour le passage des És.
les électrons ne seront pas ralentis dans la phase négative du champ, ils, subissent un champ électrique accélérateur et guidés par des lentilles magnétiques sur une ligne droite tout le long de la section accélératrice .


2.4. Accélération Des électrons dans un LINAC.


 La section accélératrice est une série d’électrodes cylindriques. La polarité des électrodes est alternée en les connectant à un générateur d’ondes d’hyperfréquence. 

La longueur de chaque électrode doit correspondre au parcours de l’électron pendant la moitié de la période de la radiofréquence.


La plupart des LINAC sont équipés d’une cible en tungstène mobile qui peut être disposée à la demande dans le faisceau, permettant ainsi d’irradier en deux modes : photons ou électrons.
 La tête d’irradiation de l’accélérateur contient le système de mise en forme du faisceau pour son application thérapeutique. 
On y détermine le mode de fonctionnement de l’accélérateur (électrons ou photons) et permet de contrôler les caractéristiques du faisceau (dimensions et intensité). 


Tête d’irradiation d’un LINAC en mode photons : 
Mise en forme (collimateurs et caches) et optimisation de l’intensité (filtre en coin et filtre égalisateur) du faisceau de photons 

Les accélérateurs d’électrons: 

Dans la salle de traitement, la tête d’irradiation est fixée à la partie fixe (statif) de l’appareil et pivote de 360° autour d’un Les rayons X de 4 à 6 MV ont des caractéristiques proches des rayons gamma du cobalt-60. Ces rayons pénètrent peu dans le corps et sont donc adaptés au traitement des tumeurs peu profondes (sein, voies aéro-digestives supérieures, cerveau, membres).

Les rayons X de 10 à 25 MV n’entraînent aucune réaction cutanée et peuvent avoir un rendement de 50% à 20 cm sous la peau, adapté au traitement des tumeurs profondes (dans le thorax, l’abdomen ou le bassin). 
axe horizontal, ce qui permet de traiter les malades couchés sur la table de traitement avec plusieurs faisceaux de directions différentes.  

Les électrons dont on fait varier l’énergie entre 4 et 25 MeV (millions d’électrons-volts) permettent d’irradier des lésions superficielles 

2.3. Contact thérapie (Générateur à rayons X)


Les rayons X découverts par Rœntgen en 1895 ont été utilisés pour traiter le cancer dès 1902.Jusqu’en 1950 environ, la radiothérapie externe a été réalisée en orthovoltage avec des rayons X et gamma de moyenne énergie (de 50 à 250 kV) avec des éléments radioactifs et les tubes à rayons X. 

L’application des RX dans cette gamme d’énergie se contente des traitements de tumeurs superficielles, car il est impossible d’obtenir des doses efficaces après quelques millimètres de la peau. 

3. Avantages Et Inconvénients Des Différents Types D’appareils

3.1. Avantages

Télé cobalt           

  1. Fiable
  2. Très simple  
  3. Maintenance réduite
  4. Coût modéré 
  5. Bonne performance  (trt tumeurs profonde)

Accélérateur

  1. 2 type de RX
  2. Durée constante de la Séance
  3. Pas de déchet radio- Actifs
  4. Pénombre étroite(0.5cm)

3.2. Inconvénients

TELECOBALT

  1. Mono rayonnement
  2. Débit décroisant 
  3. Pénombre large
  4. Coût de remplacement 
  5. de la source
  6. Déchets  radioactifs

LINACS

  1. Maintenance lourde
  2. Et coûteuse 
  3. Prix d’achat élevé
  4. Taux de panne Frq

4. Autres machines

4.1. Gamma knife (radio chirurgie);
4.2. Cyber knife


5. Conclusion


La radiothérapie est le traitement d’une pathologie cancéreuse avec l’exposition localisée du patient à un rayonnement ionisant.

La radiothérapie offre plusieurs possibilités d’irradiation : dans la radiothérapie externe, la plus courante, un appareil de traitement tel qu’une bombe à cobalt, un accélérateur linéaire, produit un faisceau d’irradiationpénétrant à travers la peau jusqu'au volume de la tumeur qui irradiera. 



Cours Du 3ème Année Manip en Radiologie


Module :  IRM Physique Appliquée














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Ne jamais oublier que 
Un examen radiologique correct 
(manipulation, position, condition et critère de réussite) 
  1. Implique des cliches et images radiographiques de bonne qualité facile à interpréter 
  2. Implique une interprétation correcte et un vrai diagnostique à poser 
  3. Donc un traitement efficace qui doit arrêter les douleurs et les souffrances des patients 

Donc soyez responsable c’est le temps de devenir un pro dans la radiologie manipulation et interprétation

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Merci à vous

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