Comme je l’ai précisé en introduction, la plupart des contrôles seront faits sur le saturne 20. Sur le support de TP qui nous a été remis par l’INSTN, on peut remarquer une fiche de compte rendu. Toutes les informations nécessaires pour remplir celle-ci se trouve dans les trois chapitres qui suivent (ainsi que d’autres informations complémentaires).
Commençons par énumérer les différents contrôles qualité que l’on va effectuer sur l’appareil de RTE :
Tableau 1 : liste des contrôles effectués lors de ce TP
Remarque : la liste ci-dessus n’est pas exhaustive ; comme nous l’avions annoncé en amont de l’étude, tous les contrôles de dosimétrie n’y sont pas mentionnés car ils seront effectués lors des prochains travaux (Cf TP3 et TP6).
A chaque fin de chapitre, sera dressé le bilan des différentes manipulations entreprises, avec, en outre, les conclusions à en tirer. Cependant s’il y a un problème et que les résultats du test sont hors norme, un premier bilan sera dressé dans le paragraphe même.
I.4.a. Contrôles journaliers
La plupart des examens que nous allons étudier dans ce chapitre, sont faciles à mettre en œuvre. De plus le temps nécessaire pour effectuer ces vérifications doit être bref, car leurs fréquences quotidiennes ne doit pas empêcher le service de fonctionner au mieu, ce sont donc essentiellement des examens visuels.
➩ Contrôle des voyants lum ineux
Il faut vérifier le bon fonctionnement des différents voyants lumineux.
Notamment sur la porte : rouge signifiant qu’il y a irradiation et vert, l’arrêt du faisceau. Il faut aussi vérifier les avertisseurs optiques du poste de commande, vert et rouge annonçant respectivement, la latence et le fonctionnement du faisceau. Sur le Saturne 20, il n’y a pas de voyant sur la tête de l’accélérateur, ni sur le poste de contrôle.
➩ Contrôle des sécurités m écaniques et électriques
La vérification consiste dans un premier temps à ouvrir la porte durant l’irradiation pour vérifier que le faisceau s’interrompt. Ensuite de s’assurer que lorsque les « coups de poing » sont enclenchés, l’alimentation électrique est coupée, provoquant un arrêt du faisceau. L’arrêt de faisceau doit aussi être prévu sur le poste de commande. Il faut aussi être certain du bon fonctionnement du système anti-collision : tout choc doit entraîner l'immobilisation immédiate des équipements.
Toutes les commandes s’effectuant sur les boîtiers de la salle de traitement passent par la manipulation de deux interrupteurs, ces derniers doivent être actionnés simultanément pour permettre le mouvement d’un des composants de l’appareil de RTE.
➩ Contrôle des sécurités liées au faisceau
Le protocole de la SFPM (cahier n°29) nous invite à effectuer certaines vérifications propres au faisceau. S’il y a une incohérence entre les paramètres du faisceau et le mode d’irradiation sélectionné, alors l’irradiation ne doit pas être permise. Lors d’une saisie de qualité de faisceau comme par exemple X18, il ne peut y avoir de collimateur additionnel. Si cela se produit, le système se met en blocage.
Il en est de même pour la fonction arc-thérapie si les paramètres faisceaux ne coïncident pas. Il faut s’assurer que l’énergie et la qualité du faisceau figurent sur le pupitre de contrôle, avant, pendant et après l’irradiation. L’ultime élément à vérifier est le système de surveillance du patient (audio ou vidéo). Il faut le régler afin d’optimiser la surveillance ou la communication intra et extra salle de traitement.
BILAN : à l’issue de cette série de tests, l’appareil qui m’a servi de support de TP (Sat20) n’a bien évidemment aucun problème majeur de fonctionnalité ou de sécurité. On peut toutefois remarquer que l’arrêt anti-collision n’est pas très efficace, tant pour la table que pour le bras, il faut donc le manipuler avec la plus grande attention. De plus, le moteur du socle (z) patine quelque peu, mais l’embrayage va d’ici peu de temps être révisé. Un autre aspect qui a retenu mon attention est le bruit du mécanisme de la rotule du bras ; à chaque mouvement on peut entendre un grincement. Voyons maintenant la suite de l’examen.
I.4.b. Contrôles mensuels
Contrairement aux précédents tests, certains de ceux qui vont suivrent sont contraignants à mettre en place.
➩ Contrôle des sécurités m écaniques et électriques
Il m’a fallu dans un premier temps, vérifier l’arrêt des mouvements en position fin de course (pour la table, le bras et le collimateur), puis le retour à la position initiale lors du mouvement inverse. Il existe un autre genre de contrôle apparenté à l’angulation d’arc-thérapie, la différence entre l’amplitude sélectionnée et la réelle ne doit pas dépasser 2°. Le Saturne n’est jamais utilisé avec l’option de thérapie cinétique, c’est pourquoi ce test ne peut donner de bons résultats.
Le contrôle suivant, est purement qualitatif, il consiste à s’assurer de l’état de tous les accessoires pouvant se trouver dans le champ. Cela passe par l’analyse des collimateurs, des filtres en coin, et des ustensiles de positionnement.
➩ Contrôle des sécurités liées au faisceau
Le premier paramètre à prendre en compte est l’homogénéité du faisceau. Dans celui-ci, il y a deux chambres moniteurs en transmission. Il est possible de voir la fluence correspondante sur l’écran de commande, sous forme de deux mesures instantanées de dose déposée dans les deux chambres. L’écart des deux mesures doit être faible (moins de 10%) et les mesures doivent persister après l’irradiation et il est nécessaire de les remettre à zéro lors d’un nouveau traitement. Sur le saturne 20, j’ai pu observer une asymétrie inférieure à 1%, ainsi que des caractéristiques conformes aux exigences.
➩ Contrôle des caractéristiques m écaniques
C’est une des parties du contrôle la plus laborieuse à effectuer. Nous allons commencer par travailler sur :
α) α) α)
α) la correspondance de l’axe mécanique du collimateur avec l’axe du faisceau lumineux (2)
Il faut s’assurer que l’axe de symétrie du collimateur passe par le croisillon défini par le champ lumineux.
Procédure : on fixe un niveau à bulle sur la base du collimateur que l’on fait tourner autour de son axe de rotation. Si le niveau à bulle reste horizontal, la base du collimateur est bien horizontale et l’axe de rotation est donc bien vertical (si le bras est à 0°).
L’axe du faisceau lumineux doit être confondu avec l’axe du collimateur. On note sur papier millimétré, à DSP 100, puis à DSP140, les positions que prend le croisillon après rotation du collimateur. Si le cercle décrit admet un rayon inférieur à 2mm, alors tout va bien
Il reste encore une chose à vérifier : le croisillon doit se trouver sur l’axe vertical du collimateur, on fait coïncider un fil à plomb (suspendu au collimateur) avec le croisillon. Le fil à plomb doit tomber au centre de la projection du croisillon. Le diamètre décrit par le fil à plomb après rotation du collimateur, doit rester inférieur à 2mm.
.
Les mesures que l’on obtient sont très inférieures à la limite fixée par la SFPH, on peut donc dire que l’axe mécanique coïncide avec l’axe lumineux.
β ) β ) β )
β ) réglage de l’isocentre(1,2 et3)
La plupart des techniques utilisées dans l’établissement sont dites isocentriques, il est donc nécessaire de s’assurer de la validité des marqueurs (laser), et des coordonnées de celui-ci. L’axe du faisceau lumineux et l’axe du collimateur étant confondus, on utilise la simulation lumineuse pour déterminer l’isocentre.
Procédure : le bras de l’appareil étant vertical, on aligne une pointe fixe sur la projection du croisillon.
Il faut ensuite amener le bras à l’horizontale, on déplace (suivant y) la pointe afin qu’elle coïncide avec la projection du croisillon.
La même opération doit se répéter dans les quatre directions cardinales, la position de la projection du croisillon par rapport à la pointe (papier millimétré), déterminant ainsi une sphère, enveloppe de l’isocentre. Le diamètre de cette sphère doit être inférieur à 2mm.
Il est intéressant de noter que précédemment nous avons déterminé la position de l’isocentre dans un plan transverse, mais il se peut qu’il y ait une déviation longitudinale, les projections des croisillons ne sont plus coplanaires. A l’aide du même procédé, on peut alors aussi déterminer la position longitudinale de l’isocentre. Il suffit ensuite de le repérer à l’aide des centreurs muraux.
Les valeurs de rayon de la sphère contenant l’isocentre reste millimétrique (~1mm), tout est donc aux normes. On peut facilement connaître les coordonnées de l’isocentre, le seul problème est d’origine technique car les deux translations de table (6,7) ne possèdent pas d’échelle. Il suffit de régler les centreurs transverses et les deux latéraux sur cet isocentre. Les lasers ont été réglés peu de temps avant que j’arrive, ce test est donc superflu.
γ) avec un mètre de vérifier que la valeur mesurée correspond à la valeur affichée.
Voici les valeurs :
Tableau 2 : comparaison des valeurs affichées avec le télémètre et les valeurs réelles.
Hormis pour une DSP de 120, on peut remarquer que l’écart des valeurs n’excède pas 1mm, alors que la limite est de 1,5 mm. Le problème ne vient peut être pas que du télémètre, car, comme on le verra ultérieurement la table a peut être un rôle à jouer dans la valeur problématique.
δ) δ) δ)
δ) mâchoires du collimateur
On doit s’assurer du parallélisme et de l’orthogonalité des mâchoires des collimateurs (inhérentes ou additionnelles). Pour ce faire, on se place en DSP 100 et on vérifie que l’angle qui sépare deux cotés consécutifs, est de 90° (à 1° près). De plus, il faut regarder la symétrie du faisceau et du croisillon.
J’ai effectué les mesures pour des champs 10x10 et 20x20, avec les deux collimateurs additionnels puis uniquement avec le collimateur inhérent. Toutes ces
mesures ont été effectuées dans les quatre directions principales du collimateur. A l’aide du papier millimétré on se rend vite compte que les collimateurs additionnels posent de petits problèmes de symétrie et de parallélisme. Afin de les résoudre, il suffit de manipuler la jonction des lames du collimateur (sur le saturne c’est possible à l’aide d’une clé à alêne). A force de manipuler les collimateurs, ils s’abîment. On obtient des variations d’angle de 1’ordre de 1° et des asymétries inférieures au mm (X1-X2, et y1-Y2).
ε) ε) ε)
ε) dimension du champ d’irradiation
Là aussi la mesure doit être effectuée avec les deux types de collimation, et suivant les différentes orientations. L’étude consiste à comparer les champs théoriques et réels. On se place en DSA et la tolérance d’écart de mesure doit se situe dans une fourchette de 1cm.
Mâ M âc ch ho oi ir re es s X X Mâ M âc ch ho oi ir re es s Y Y
VaValleeuurr luluee ((ccmm)) VaValleeuurr mmeessuurrééee ((ccmm)) VaValleeuurr lluuee (c(cmm)) VVaalleeuurr mmeessuurrééee ((ccmm))
30 30.2 30 30.1
20 20.1 20 20.1
10 9.9 10 10
5 4.9 5 4.9
Tableau 3 : comparaison des valeurs lues et des valeurs mesurées de l’ouverture collimateur. Bras 0° et collimateur 0°
Là encore, l’état des collimateurs se répercute sur les valeurs, il faut donc les régler afin que les mesures soient cohérentes. Sans cela, on observe des écarts de l’ordre de 2mm pour les grands champs
➩ Contrôle de la table de traitem ent
Il faut tout d’abord s’assurer que la table ne possède pas de défauts majeurs.
Elle doit être régulière et horizontale, avec une flèche à vide quasi-nulle. Ce n’est
pas le cas du Saturne, le planche elle-même est déformée, notamment au niveau de la zone d’irradiation
α) α) α)
α) déplacement vertical (5)
Procédure : on positionne le bras à 0°, à l’aide du papier millimétré, on repère le croisillon. Puis, quand on fait varier la hauteur de la table (±20cm), l’amplitude du déplacement horizontal ne doit pas excéder 2mm.
Pour des DSP allant de 80 à 120 on obtient un écart de 2mm pour la projection du croisillon (suivant 6), on est à la limite de la norme et la table est légèrement inclinée. On remarque que les résultats de ce test sont similaires à ceux obtenus au paragraphe I.4 α.
β ) β ) β )
β ) rotation isocentrique (3)
Procédure : on positionne l’axe du faisceau verticalement puis on projette le croisillon sur papier millimétré. Lors d’une rotation isocentrique, l’ensemble des projections doivent s’inscrire dans un cercle de diamètre inférieur ou égal à 2 mm autour de l’isocentre.
Cette manipulation est effectuée au saturne 43. Aucune anomalie n’apparaît, la rotation est bien isocentrique.
BILAN : lors de ces tests aucun problème majeur n’a été soulevé. Il faut juste penser à manipuler les collimateurs à électrons minutieusement, et ne pas oublier de les régler relativement souvent. Il faudrait peut être aussi vérifier l’état de la table, que ce soit le mécanisme d’entraînement, l’inclinaison ou l’horizontalité.
I.4.c. Contrôles, semestriels et annuels
Ce sont les tests dont la périodicité est la plus grande. Les caractéristiques contrôlée ne varie quasiment pas au cours du temps.
➩ Contrôle des sécurités m écaniques et électriques
On doit s’assurer que la vitesse de rotation du bras (1) ne dépasse pas 7°/s, avec possibilité de se servir d’une vitesse de 1°/s. De plus, il faut respecter les limitations de vitesse pour la table : 50 mm/s maximum et une vitesse avoisinant 10 mm/s (5,6 et7) minimum.
Il faut ensuite, en toute rigueur, vérifier toutes les échelles angulaires qui sont disponibles sur l’accélérateur.
Procédure : à l’aide du niveau à bulle, regarder si lorsque le bras est à 90°
et 270°, (collimateur 0°, 90°, 270° et 180°), on a bien horizontalité de deux des mâchoires du collimateur.
On peut maintenant s’intéresser à la rotation du bras (1). A l’aide d’un fil à Plomb, regarder si pour 0° et 180° on a bien verticalité. Et à l’aide du niveau regarder si l’on a bien horizontalité pour 90° et 270°. On a une tolérance de ±0,5°.
Les différents mouvements que peuvent effectuer le bras et la table sont régis par des potentiomètres, cela signifie que la vitesse d’exécution est réglable analogiquement. Voyons les valeurs maximales qu’elles peuvent atteindre. Le bras varie de 5°/s et la table (en translation) de 3cm/s. On est donc nettement dans les normes autorisées.
Pour ce qui est des échelles angulaires, il n’y a aucun problème de la rotation du bras mais quelques anomalies dans celle du collimateur. En effet, il y a en moyenne un écart de 1° entre l’angle réel et l’angle affiché pour des rotations de bras de 90 et 270°.
A
Annggllee réréeell eenn ddeeggrréé AAnnggllee rraappppoorrttéé àà ll’’éécchheellllee mmaacchhiinnee eenn ddeeggrréé
0 359
90 89
180 181
270 270
Tableau 4 : mise en évidence de l’écart entre la valeur de rotation collimateur réelle et celle affichée. Bras à 90°
On remarque que l’écart est supérieur à la limite autorisée, il faut donc intervenir sur les cartes électroniques afin de régler les potards des différents moteurs. Pour ce qui est de l’affichage mécanique, il n’y a pas de divergence signifiante.
➩ Contrôle des sécurités liées au faisceau
On doit vérifier que chacun des deux systèmes de surveillance de dose (chambres moniteurs) est capable de finir l’irradiation indépendamment. On regarde qu’il y ait équivalence entre le nombre d’UM et les deux résultas obtenus. On peut aussi, dans le cas où il y a une minuterie, effectuer un contrôle avec un chronomètre.
➩ Contrôle de la table de traitem ent
En radiothérapie, il est important de vérifier tous les facteurs paramétrables.
C’est pourquoi si une vérification de table n’est pas effectuée, tous les tests antérieurs ne servent à rien.
α) α) α)
α) rigidité et horizontalité de la table
On regarde si lors des 3 translations la table reste plane et horizontale (niveau).
Une fois cette série de mesures effectuées à vide, on analyse ce qui se passe lorsqu’on la leste.
Procédure : le plateau étant en charge (10kg en tête puis en latéral) à l’isocentre, on repère la hauteur de table. Après translations longitudinale et transversale, on mesure les éventuels décalages de la nouvelle hauteur, ceux-ci ne doivent pas excéder 5mm et 2mm.
A l’issue de ces mesures on observe une flèche de 1mm en longitudinal et de 2mm en transversal, la table est donc dans les normes.
β ) β ) β )
β ) rotation du plateau (4)
Ce genre de test ne s’applique qu’aux tables pourvues de rotation isocentrique.
De plus la SFPM nous conseille d’utiliser un cube de plexiglas. Faute de moyens techniques ce test n’a pas pu être réalisé.
γ) γ) γ)
γ) vérification des graduations de la table
Les vérifications des échelles linéaires et circulaires de la table doivent être faites plateau en charge. La tolérance pour les linéaires est de 2.5mm, et pour les circulaires de 1°.
Procédure : ce genre de test peut facilement être réalisé avec un mètre et du papier millimétré. Il suffit de repérer la position du croisillon à la DSP de référence, puis d’effectuer les différentes manœuvres de déplacement. Avec le mètre et le rapporteur, on peut donc réaliser toutes (ou presque toutes) les mesures qui nous intéressent. Le déplacement vertical (5) peut se vérifie avec le télémètre.
Le saturne 20 ne possède qu’une échelle azimutale (en plus du télémètre), on ne peut donc étudier que celle-là. Elle ne semble pas poser de problème.
BILAN : il y a un léger problème d’affichage des angles du collimateur, mais comme nous l’avons vu, un simple réglage permettrait de rectifier les mesures.
Toutes les autres fonctionnalités semblent fonctionner correctement, sauf peut-être quelques aspects propres à la table de traitement. Pour cette dernière, un réglage approfondi suffirait certainement à tout régulariser.
II. ETALONNAGE DANS LES CONDITIONS DE
primordial d’effectuer un étalonnage optimisé des différentes qualités de rayonnement. cheminement est donc de manière générale le suivant :protocol IAEA
mesure dose de référence dose par unité de temps
La connaissance de cette dernière nous permet d’étalonner le moniteur. En effet, lors d’un plan de traitement radiothérapeutique, la dose totale délivrée est
1 On entend par-là les γ γ γ γ du cobalt
administrée par le biais d’un certain nombre d’Unité Moniteur. Une défaillance à ce niveau entraîne une erreur systématique sur l’ensemble des traitements effectués.
Cette opération doit être effectuée au moins une fois par an, par le physicien TPS et le calcul du temps de traitement des nouvelles données dosimétriques.
Un exemple de calcul de TOP sera effectué lors du TP3, mais voyons dès
Il est évident que ce test (TOP journalier) n’est pas aussi précis et rigoureux que l’étalonnage qui va être établi lors de ce TP (dans les conditions de référence), mais il rend compte assez simplement de la dérive de l’appareil.
Pour l’étude qui va suivre, il faut s’assurer de la fiabilité de la chaîne de mesure. Cela passe par des tests de fonctionnement, de linéarité, de répétitivité et de reproductibilité effectués avec une source radioactive (Co). Regardons maintenant
II.2. L
ES PROTOCOLESIAEA
Il est important de bien comprendre la fonctionnalité des différents protocoles proposés par l’agence de Vienne. faut tenir compte des différents paramètres pouvant jouer sur la réponse. On a donc :
corrigée brute TP h pol pf s
M =M .P .k .k .k .p
Mb r u t e est la lecture obtenue sur l’electromètre directement aprés l’irradiation.
PT P est la correction de pression et de température. En considérant que l’air est
Ps est le facteur de correction de recombinaison. Si la tension entre les deux armatures de la chambre n’est pas suffisante, tous les ions ne vont pas pouvoir se séparer de leur électron, et ne vont donc pas être comptabilisés. Il faut donc compenser ce phénomène d’épaulement de la partie horizontale de la zone
« compteur proportionnel » (tension due au rayonnement en fonction de la tension appliquée) par un coefficient. La correction s’obtient en réalisant deux mesures M1 et M2 pour deux tensions de polarisation de la sonde différentes V1 et V2 (un calcul est est conseillé de prendre une chambre cylindrique de volume interne compris entre 0,1 et 1cm3, dont le diamètre de la cavité interne n’excède pas 7mm. Le lien entre les coefficients d’étalonnage est donné par la formule protocolaire :
D K att m capuchon (correction d’absorption en énergie). Sa valeur est donnée pour plusieurs types de chambre dans le protocole, ou elle peut être calculée selon la formule