Détection d’erreurs

La détection d’erreurs par le fantôme instrumenté a été évaluée avec 2 protocoles différents pour le cas d’une erreur en position et le cas d’une erreur en temps de pause. Pour chacun des cas, des erreurs ont été introduites intentionnellement dans les protocoles.

Pour caractériser la détectabilité des erreurs de position, un protocole de 23 positions avec un pas de 2,5 mm et un temps de pause de 5 secondes par position a été utilisé. Ce protocole est employé une première fois afin d’acquérir une mesure de référence, puis, la longueur d’éjection est décalée de 0,5 mm à 4,5 mm pour simuler des protocoles erronés.

Pour caractériser la détectabilité des erreurs de temps de pause, un protocole de 21 positions avec un pas de 2,5 mm et un temps de pause de 4 s a été utilisé. Des protocoles erronés simulant des écarts de temps de pause par rapport au protocole de référence ont été employés. Des erreurs comprises entre 0,1 s et 2 s ont été introduites.

Les seuils de détection ont été fixés à 0,7 mm et 0,1 s respectivement pour l’erreur en position et l’erreur en temps de pause de la source. Ils correspondent aux écarts types mesurés lors de la détermination des positions et des temps de pauses dans la partie 3.3.1.3.1.

107 a)b)

Figure 3.20 – Erreurs mesurées en fonction de l’erreur introduite intentionnellement dans le TPS a) en position et b) en temps.

La figure 3.20 présente les résultats obtenus a) en position et b) en temps. Le taux de fausse alarme est de 22 % lorsque l’erreur introduite est de 0,5 mm et le taux de non détection 4 % pour une erreur de 1 mm. 100 % des erreurs supérieures ou égales à 1,5 mm ont été détectées. Pour les temps de pause, le taux de non détection est de 10 % pour une erreur de 0,2 s. Aucune non détection n’a été mise en évidence lorsque les erreurs sont supérieures à 0,3 s.

Ces résultats confirment que le système permet de vérifier la position de la source conformément aux recommandations ESTRO où le seuil de tolérance est fixé à 2 mm [17]. Par contre, pour les temps de pause, l’ESTRO recommande une déviation n’excédant pas 1 % du temps programmé, ce qui reviendrait pour le protocole utilisé qui comprend des positions avec un temps de pause de 5 s à détecter tout écart supérieur à 50 ms. La résolution temporelle du prototype actuel n’est pas suffisante, mais un upgrade du prototype est prévu pour obtenir une résolution de 10 ms.

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Influence de la courbure du cathéter.

Palmer et al. [10] ont évalué, en utilisant des films radiochromiques, les erreurs de positionnement de la source sur un projecteur BEBIG résultant de courbures importantes du cathéter de traitement. Nous avons réalisé une étude similaire en utilisant notre prototype. Les mesures ont été réalisées au centre d’oncologie et de radiothérapie Mâcon (ORLAM) qui est équipé d’un projecteur de source Bebig (Multisource Bebig, Eckert and Ziegler, Allemagne) avec une source de cobalt 60.

Le protocole utilisé consiste en 5 positions d’arrêt de 7 s espacées de 5 mm. La figure 3.21 a) présente schématiquement les 3 configurations étudiées : la première correspond à un cas optimal où le cathéter est relativement rectiligne, la seconde correspond à un cathéter légèrement courbé, et la troisième comporte de nombreuses courbures prononcées du cathéter. Pour chaque configuration, 3 runs ont été réalisés.

a) b)

Figure 3.21 – a) Courbure du cathéter dans les 3 configurations étudiées. b) Ecart entre les positions de sources mesurées et programmées.

La figure 3.21 b) représente l’écart entre les positions de sources mesurées et programmées. Nous observons que pour les 2 premières configurations, il n’y a pas d’écart significatif entre les positions mesurées et celles programmées (≤ ±0,8 mm). En revanche, pour la troisième configuration, on observe un écart de l’ordre de 5 mm sur toutes les positions à l’exception de la première. A noter qu’un tel écart dépasse la tolérance de 2 mm recommandée par l’ESTRO et n’est pas acceptable cliniquement.

Pour expliquer ces écarts, nous avons analysé les signaux collectés en comparant les acquisitions pour les configurations 1 et 3. On observe clairement sur les signaux représentés sur figure 3.22 a) que contrairement à la configuration 1, il n’y a pas d’évolution des signaux

109 entre les 2 premières positions programmées. Cela signifie que la source ne se déplace pas entre les 2 premières positions programmées pour la configuration 3.

Ce comportement peut s’expliquer comme suit : le projecteur commence par positionner la source à la position 1 (la position la plus distale), puis, ramène la source vers le projecteur avec un treuil qui rembobine le câble pour atteindre la deuxième position. Lorsque la courbure du cathéter est trop importante, le câble serpente dans le cathéter et l’actionnement du treuil a pour effet au début de retendre le câble au lieu de déplacer la source.

a) b)

Figure 3.22 – a) signal brut collecté par les SiPM sur les 2 voies d’acquisition. b) Etude réalisés par Palmer et al. montrant les erreur de positionnement de la source en fonction de la courbure du cathéter. [10]

Ces résultats sont comparables à ceux observés par Palmer et al. et représentés sur la figure 3.22 b), où des écarts de 6,5 mm avaient été mesurés.

La configuration 3 correspond à un cas extrême qui ne devrait pas être rencontré dans la pratique clinique. En effet, les constructeurs sensibilisent les opérateurs pour vérifier qu’il n’y a pas de courbure du cathéter avant de réaliser un traitement. Néanmoins, il n’existe à ce jour aucun dispositif d’alerte si le cathéter est courbé et que le traitement n’est pas correctement délivré. Notre prototype répond à ce besoin.