Utilisation des gels de polymères MAGIC pour la dosimétrie d’une source non scellée d’yttrium 90

RésuméLes gels de polymères sont des dosimètres chimiques relatifs qui permettent d’accéder à une distribution tridimensionnelle de la dose absorbée. Le but de ce travail a été d’élaborer et d’utiliser un gel de polymères de densité équivalente aux tissus, le gel MAGIC, en imagerie par résonance magnétique et tomodensitométrie X pour la dosimétrie des sources non scellées. Ce type de gel dit « normoxique » peut être fabriqué et utilisé en conditions atmosphériques normales. La première partie de cette étude a consisté à évaluer sa précision et sa sensibilité à une irradiation photonique par source externe. La réponse des gels a été révélée par des mesures de taux de relaxation (R2) et des unités Hounsfield (UH). En reprenant le même procédé de fabrication, nous avons élaboré des échantillons de gels radioactifs composés à 95 % de gel MAGIC avec 5 % de solution d’yttrium 90, dénommés 90Y-MAGIC95, d’activité comprise entre 0 et 30 MBq/échantillon. En irradiation externe, nous avons obtenu des réponses linéaires, quels que soient la méthode d’étalonnage et le système d’imagerie employés (coefficient de corrélation r2 > 0,98 dans tous les cas). Les réponses du gel radioactif 90Y-MAGIC95 ont été établies au bout de 28, 76 et 124 h. Les courbes R2/dose absorbée observées ne sont pas linéaires ; elles évoluent selon trois phases dont la première est linéaire de faible pente (0,14 s−1 Gy−1 au lieu de 0,41 s−1 Gy−1 en irradiant par source externe le même lot de gel). Cette étude a mis en évidence la maîtrise du processus de fabrication des gels MAGIC « radioactifs » et révèle leur potentiel dosimétrique. La réponse en IRM des gels 90Y-MAGIC95 étant reproductible et exploitable, ce gel est sans équivoque un outil prometteur pour la dosimétrie en radiothérapie interne vectorisée.

Polymer gels are relative chemical dosimeters. They allow to access to three-dimensional dose distribution. The aim of this study has been to investigate the preparation and the use of a polymer gel with a tissue equivalent density known as MAGIC gel from magnetic resonance imaging and x-ray computed tomography for non-sealed source dosimetry. This kind of gel is “normoxic” because it can be manufactured and used in normal room atmosphere. In the first part of this study, its accuracy and sensibility were studied using external beam irradiation by photons. Spin-spin relaxation rate (R2) and Computed Tomography (CT) number had been used to record gel responses. Using the same manufacture process, radiolabelled gels composed of 95% MAGIC gel and 5% of 90Y termed 90Y-MAGIC95, with varying activity ranged from 0 to 30 MBq were made. In case of photon external beam irradiation, a linear response is observed whatever the calibration method and the imaging system used (the correlation coefficient r2 > 0.98 in all cases). 90Y-MAGIC95 radiolabelled gel responses were recorded after 28, 76 and 124 h. The R2/dose curves are not linear; three phases can be described, the first being linear with a slow slope (0.14 s−1 Gy−1 instead of 0.41 s−1 Gy−1 for external beam irradiation of the same gel batch). This study shows safety of radiolabelled MAGIC gels manufacturing process and their large dosimetric feasibility. 90Y-MAGIC95 gel response appears to be reproducible and related to the absorbed dose, thus this gel is a promising tool for non-sealed source dosimetry.