DESCRIPTION

DOMAINE TECHNIQUE

La présente invention concerne un système de mesure de dose absorbée.

L'invention concerne également un procédé d'étalonnage pour un tel système de mesure, un produit programme d'ordinateur pour la mise en œuvre d'un tel procédé d'étalonnage, un procédé de détermination d'une qualité de faisceau mettant en œuvre un tel système de mesure et un produit programme d'ordinateur pour la mise en œuvre d'un tel procédé de détermination d'une qualité de faisceau.

L'invention s'applique au domaine des sources de rayonnement. Plus particulièrement, l'invention s'applique au domaine des sources de photons, par exemple des sources de rayons X pour la radiothérapie, la radiothérapie de contact ou la curiethérapie. En particulier, l'invention s'applique à l'étalonnage et à la détermination de la qualité de faisceau et/ou de la dose absorbée associés à des faisceaux émis par de telles sources de rayonnement.

ÉTAT DE LA TECHNIQUE ANTÉRIEURE

Il est connu d'avoir recours à des sources de rayonnement, notamment des sources de rayons X, dans le cadre de traitements oncologiques, par exemple pour le traitement de cancers de la peau, du sein, du rectum, ou gynécologiques. Il est ainsi connu d'utiliser des faisceaux de rayons X pour le traitement de tumeurs superficielles et profondes, accessibles par les voies naturelles ou par voie chirurgicale. En général, le faisceau est délivré grâce à un applicateur placé au contact de la peau ou de l'organe à traiter.

Les photons constituant de tels faisceaux présentent généralement une énergie de l'ordre de la dizaine de kiloélectronvolts à la dizaine de mégaélectronvolts. L'utilisation de rayonnements à des fins thérapeutiques requiert l'administration d'une dose précise de rayonnement à la tumeur tout en préservant les tissus sains autour de celle-ci, de sorte à ne pas entraîner d'effets iatrogènes. Par conséquent, les méthodes de radiothérapie requièrent une connaissance précise des doses de rayonnement absorbées ainsi qu'une connaissance précise des sources de rayonnement et donc de la qualité des faisceaux émis par de telles sources.

Les tissus biologiques étant majoritairement composés d'eau, une grandeur appelée « dose absorbée dans l'eau » est classiquement utilisée en radiothérapie. La dose absorbée dans l'eau est la quantité de rayonnements provenant de la source qui est absorbée dans l'eau à une profondeur donnée. La dose absorbée dans l'eau est exprimée en « gray », unité homogène à des joules par kilogramme dans le système d'unité international. La qualité d'un faisceau est, quant à elle, définie comme la donnée de rapports entre des mesures de dose absorbée à différentes profondeurs dans un milieu donné.

En particulier, il est connu d'avoir recours à un système de mesure comportant une cuve remplie d'eau, encore appelée « fantôme d'eau », destinée à se substituer à l'organisme, dans laquelle est disposée une chambre d'ionisation destinée à émettre un signal qui dépend de la dose absorbée dans l'eau à l'endroit où la chambre d'ionisation est positionnée.

Néanmoins, un tel système de mesure ne donne pas entière satisfaction.

En effet, la présence de la chambre d'ionisation a pour effet de perturber la mesure de la dose absorbée dans l'eau, notamment pour la mesure du profil spatial du faisceau et de la variation de la dose absorbée en fonction de la profondeur, dite « rendement en profondeur ». En effet, la présence dans le fantôme d'eau d'un volume de gaz, à savoir le volume de gaz renfermé par la chambre d'ionisation, introduit des erreurs dans la mesure de la dose absorbée dans l'eau.

Ceci a pour effet de nuire à la fiabilité de la mesure et conduit à l'utilisation de facteurs correctifs pour corriger les mesures fournies par la chambre d'ionisation qui obèrent le bilan d'incertitude associé à la mesure de la dose absorbée dans l'eau.

En outre, l'eau étant à l'état liquide dans les conditions usuelles de mesure, le recours à une cuve d'eau entraîne des difficultés de mise en œuvre et de positionnement de la chambre d'ionisation dans le fantôme d'eau, ce qui nuit à la reproductibilité des mesures.

En outre, l'utilisation d'une chambre d'ionisation placée successivement à différentes profondeurs dans une cuve remplie d'eau rend fastidieuse la mesure de la qualité de faisceau.

Un but de l'invention est donc de proposer un système de mesure de dose absorbée, notamment de dose absorbée dans l'eau, qui soit plus fiable et plus simple à mettre en œuvre.

EXPOSÉ DE L'INVENTION

A cet effet, l'invention a pour objet un système de mesure du type précité, le système de mesure comportant une tête de détection comprenant une matrice solide pleine et au moins un détecteur solide, la matrice présentant une surface d'entrée externe, l'au moins un détecteur étant propre à délivrer un signal représentatif d'une dose de rayonnement absorbée au point où est disposé le détecteur, l'au moins un détecteur étant disposé dans la matrice, à une profondeur prédéterminée par rapport à la surface d'entrée.

En effet, la présence de détecteurs solides entraîne des perturbations du faisceau qui sont moins importantes qu'avec une chambre d'ionisation, ce qui conduit à des mesures plus fiables de la dose de rayonnement absorbée. De tels détecteurs solides sont généralement de petite dimension, ce qui réduit davantage les perturbations du faisceau.

En outre, l'utilisation de plusieurs détecteurs placés à des profondeurs différentes dans la matrice autorise une mesure de la qualité d'un faisceau de rayonnement en une seule opération. Ceci rend possible la détermination de la valeur d'un coefficient d'étalonnage à utiliser pour calculer la dose absorbée. En outre, le recours à une matrice solide rend la mise en œuvre d'un tel système de mesure plus simple qu'avec un système de mesure usuel.

Suivant d'autres aspects avantageux de l'invention, le système de mesure comporte une ou plusieurs des caractéristiques suivantes, prise(s) isolément ou suivant toutes les combinaisons techniquement possibles :

- la matrice est réalisée dans un matériau présentant, en moyenne sur une plage d'énergie prédéterminée, un coefficient d'absorption présentant une différence relative avec le coefficient d'absorption de l'eau liquide qui est inférieure ou égale à 50%, avantageusement inférieure ou égale à 30%, par exemple inférieure ou égale à 10%, et un coefficient de diffusion présentant une différence relative avec le coefficient de diffusion de l'eau liquide qui est inférieure ou égale à 50%, avantageusement inférieure ou égale à 30%, par exemple inférieure ou égale à 10% ;

- la matrice est réalisée dans un matériau présentant, en moyenne sur une plage d'énergie prédéterminée, un coefficient d'absorption présentant une différence relative avec le coefficient d'absorption d'un tissu biologique donné qui est inférieure ou égale à 50%, avantageusement inférieure ou égale à 30%, par exemple inférieure ou égale à 10%, et un coefficient de diffusion présentant une différence relative avec le coefficient de diffusion du tissu biologique qui est inférieure ou égale à 50%, avantageusement inférieure ou égale à 30%, par exemple inférieure ou égale à 10% ;

- le système de mesure comporte une pluralité de détecteurs, la position des détecteurs dans la matrice définissant une droite ;

- l'au moins un détecteur est choisi parmi le groupe consistant en les dosimètres diamant et les détecteurs à scintillation.

En outre, l'invention a pour objet un procédé d'étalonnage d'un système de mesure tel que défini ci-dessus, la surface d'entrée de la matrice du système de mesure étant éclairée par un rayonnement d'une source de rayonnement de référence, la source de rayonnement de référence étant propre à émettre un rayonnement présentant au moins une qualité de faisceau prédéterminée, une dose de référence dans un milieu prédéterminé étant associée à l'au moins une qualité de faisceau, la dose de référence étant connue en un point de référence, la dose de référence étant, en outre, associée à une profondeur de référence, la tête de détection étant disposée de sorte que le détecteur qui est situé à une profondeur équivalente du milieu prédéterminé égale à la profondeur de référence soit disposé au point de référence, le procédé comprenant, pour l'au moins une qualité de faisceau, les étapes de :

- acquisition d'un signal délivré par chaque détecteur ;

- calcul, à partir du signal acquis, d'un signal corrigé associé à chaque détecteur ;

- calcul d'un coefficient d'étalonnage égal au résultat de la division de la dose de référence par le signal corrigé associé au détecteur disposé au point de référence ;

- écriture du coefficient d'étalonnage dans un emplacement mémoire ;

- pour au moins un premier détecteur et un deuxième détecteur distinct du premier détecteur, calcul d'un indice de qualité égal au résultat de la division du signal corrigé associé au deuxième détecteur par le signal corrigé associé au premier détecteur ;

- écriture de chaque indice de qualité dans l'emplacement mémoire. Suivant un autre aspect avantageux de l'invention, le procédé d'étalonnage comporte la caractéristique suivante :

- chaque détecteur est associé à un rang correspondant à la profondeur prédéterminée du détecteur, le procédé comportant, pour au moins un couple de rangs distincts, et pour l'au moins une qualité de faisceau, les étapes de :

- lecture d'un couple formé par le coefficient d'étalonnage correspondant et par l'indice de qualité associé au couple de rangs distincts pour la qualité de faisceau, l'indice de qualité formant un antécédent et le coefficient d'étalonnage formant une image ;

- calcul d'une fonction d'approximation pour l'ensemble des couples lus ;

- écriture de la fonction d'approximation dans l'emplacement mémoire. En outre, l'invention a pour objet un produit programme d'ordinateur comprenant des instructions de code de programme qui, lorsqu'elles sont exécutées par un ordinateur, mettent en œuvre le procédé d'étalonnage tel que défini ci-dessus.

En outre, l'invention a pour objet un procédé de détermination de la qualité de faisceau d'un faisceau émis par une source de rayonnement, mettant en œuvre un système de mesure tel que défini ci-dessus, le système de mesure étant étalonné par le procédé d'étalonnage tel que défini ci-dessus, la tête de détection étant disposée dans la position de mesure prédéterminée, la surface d'entrée de la matrice du système de mesure étant éclairée par le faisceau émis par la source, le procédé comprenant les étapes de :

- acquisition d'un signal délivré par chaque détecteur ;

- calcul, à partir du signal acquis, d'un signal corrigé associé à chaque détecteur ;

- pour au moins un premier détecteur et un deuxième détecteur distinct du premier détecteur, calcul d'un rapport brut égal au résultat de la division du signal corrigé associé au deuxième détecteur par le signal corrigé associé au premier détecteur ;

- recherche de l'existence d'une qualité de faisceau sélectionnée, la qualité de faisceau sélectionnée étant la qualité de faisceau pour laquelle les rapports bruts calculés satisfont un critère prédéterminé par rapport aux indices de qualité correspondants écrits dans l'emplacement mémoire ;

- si la qualité de faisceau sélectionnée est trouvée, affectation, à la qualité de faisceau de la source, de la qualité de faisceau sélectionnée.

Suivant un autre aspect avantageux de l'invention, le procédé de détermination d'une qualité de faisceau comporte la ou les caractéristiques suivantes :

- le procédé comprend en outre, si la qualité de faisceau sélectionnée est trouvée, l'étape de :

- calcul, pour chaque détecteur, d'une dose absorbée égale au résultat du produit du signal corrigé correspondant par le coefficient d'étalonnage associé à la qualité de faisceau sélectionnée ; - le procédé comprend en outre, si la qualité de faisceau sélectionnée n'est pas trouvée, les étapes de :

- choix d'un couple de rangs distincts ;

- calcul d'un coefficient d'étalonnage approché, le coefficient d'étalonnage approché étant égal à l'image du rapport brut associé au couple de rangs par la fonction d'approximation associée au couple de rangs ;

- calcul, pour chaque détecteur, d'une dose absorbée égale au résultat du produit du signal corrigé correspondant par le coefficient d'étalonnage approché.

En outre, l'invention a pour objet un produit programme d'ordinateur comprenant des instructions de code de programme qui, lorsqu'elles sont exécutées par un ordinateur, mettent en œuvre le procédé de détermination de la qualité de faisceau tel que défini ci-dessus.

BRÈVE DESCRIPTION DES DESSINS

L'invention sera mieux comprise à l'aide de la description qui va suivre, donnée uniquement à titre d'exemple non limitatif et faite en se référant aux dessins annexés sur lesquels :

- la figure 1 est une représentation schématique d'un premier mode de réalisation d'un système de mesure selon l'invention, une matrice du système de mesure de la figure 1 étant représentée selon une vue en section dans un plan orthogonal à une surface d'entrée de la matrice ;

- la figure 2 est un détecteur du système de mesure de la figure 1 ; et

- la figure 3 est une représentation d'un deuxième mode de réalisation d'un système de mesure selon l'invention.

EXPOSÉ DÉTAILLÉ DE MODES DE RÉALISATION PARTICULIERS

Un premier mode de réalisation d'un système 2 de mesure de dose absorbée selon l'invention est représenté sur la figure 1. Le système de mesure 2 est destiné à mesurer la dose absorbée, notamment la dose absorbée dans l'eau, pour un faisceau émis par une source 3 de rayonnement, à au moins une profondeur. Un tel faisceau présente une énergie appartenant à une plage d'énergie prédéterminée.

De préférence, la plage d'énergie prédéterminée couvre les énergies associées aux rayons X. Par exemple, la plage d'énergie prédéterminée s'étend de quelques dizaines de kiloélectronvolts à quelques dizaines de mégaélectronvolts.

Le système de mesure 2 comporte une matrice 4, au moins un détecteur 6 et un calculateur 8. Par exemple, comme représenté sur la figure 1, le système de mesure 2 comporte une pluralité de détecteurs 6.

Chaque détecteur 6 est disposé dans la matrice 4 et est relié au calculateur 8.

L'ensemble formé par la matrice 4 et les détecteurs 6 est appelé tête de détection 7.

La matrice 4 est une matrice solide et pleine.

Par « pleine », il est entendu, au sens de la présente invention, que la matrice 4 ne comporte pas de cavité, ou que le volume total des cavités présentes dans la matrice 4 est négligeable devant le volume de la matrice 4.

La matrice 4 présente, par exemple, la forme d'un parallélépipède. Dans ce cas, chaque côté de la matrice 4 présente, avantageusement, une longueur supérieure ou égale à 5 cm, de préférence supérieure ou égale à 10 cm, par exemple supérieure ou égale à 20 cm.

La matrice présente une surface d'entrée 10. La surface d'entrée 10 est destinée à être orientée vers la source 3 pour être illuminée par le faisceau émis par la source 3. De préférence, la surface d'entrée est plane.

Avantageusement, la matrice 4 est réalisée dans un matériau équivalent eau.

Par « matériau équivalent eau », il est entendu, au sens de la présente invention, un matériau présentant, en moyenne sur la plage d'énergie prédéterminée, des caractéristiques physiques similaires à celles de l'eau liquide. En particulier, le matériau équivalent eau présente, en moyenne sur la plage d'énergie prédéterminée, un coefficient d'absorption similaire au coefficient d'absorption de l'eau liquide.

En outre, le matériau équivalent eau présente, en moyenne sur la plage d'énergie prédéterminée, un coefficient de diffusion similaire au coefficient de diffusion de l'eau liquide.

Dans ce cas, par « similaire », il est entendu que la différence relative entre la valeur d'une propriété physique de la matrice 4 et la valeur de la propriété physique correspondante de l'eau liquide est inférieure ou égale à 50%, avantageusement inférieure ou égale à 30%, par exemple inférieure ou égale à 10%.

En particulier, une épaisseur massique donnée du matériau dans lequel la matrice 4 est réalisée présente, en moyenne sur la plage d'énergie prédéterminée, un coefficient d'absorption, respectivement un coefficient de diffusion, similaire au coefficient d'absorption, respectivement au coefficient de diffusion, d'une même épaisseur massique d'eau liquide.

Par « épaisseur massique », il est entendu le résultat du produit de l'épaisseur réelle par la masse volumique du matériau.

Par exemple, la matrice comporte au moins un matériau parmi le PMMA (polyméthacrylate de méthyle), le PWDT (Plastic Water Diagnostic Therapy), le VW (Virtual Water) ou le Solid Water connus.

En variante, la matrice 4 est réalisée dans un matériau équivalent tissu biologique.

Par « matériau équivalent tissu biologique », il est entendu, au sens de la présente invention, un matériau présentant, en moyenne sur la plage d'énergie prédéterminée, des caractéristiques physiques similaires à celles d'un tissu biologique donné. Un tel tissu biologique correspond, par exemple, à un organe, du muscle, un tissu adipeux, de l'os, des vaisseaux sanguins ou encore une combinaison de tels tissus.

En particulier, le matériau équivalent tissu biologique présente, en moyenne sur la plage d'énergie prédéterminée, un coefficient d'absorption similaire au coefficient d'absorption du tissu biologique considéré. En outre, le matériau équivalent tissu biologique présente, en moyenne sur la plage d'énergie prédéterminée, un coefficient de diffusion similaire au coefficient de diffusion du tissu biologique considéré.

Dans ce cas, par « similaire », il est entendu que la différence relative entre la valeur d'une propriété physique de la matrice 4 et la valeur de la propriété physique correspondante du tissu biologique considéré est inférieure ou égale à 50%, avantageusement inférieure ou égale à 30%, par exemple inférieure ou égale à 10%.

En particulier, une épaisseur massique donnée du matériau dans lequel la matrice 4 est réalisée présente, en moyenne sur la plage d'énergie prédéterminée, un coefficient d'absorption, respectivement un coefficient de diffusion, similaire au coefficient d'absorption, respectivement au coefficient de diffusion, d'une même épaisseur massique du tissu biologique correspondant.

Par exemple, la matrice comporte, à titre d'exemple, au moins un matériau parmi les matériaux suivants connus : ΓΑ150, l'acrylique, le « Alderson muscle », le « Alderson lung », le « Griffith breast », le « Griffith muscle », le LN10/75, le M3, le Mix- D, le Nylon-6, le Mylar/Melinex, le RW-1, ou encore le RW-2.

Chaque détecteur 6 est propre à délivrer un signal représentatif d'une dose de rayonnement absorbée au point où est disposé le détecteur 6.

Chaque détecteur 6 est disposé dans la matrice 4, à une distance prédéterminée de la surface d'entrée 10, encore appelée « profondeur ». Par exemple, chaque détecteur 6 est logé dans une cavité 12 ménagée dans la matrice 4 pour recevoir le détecteur 4. De préférence, les dimensions de la cavité 12 sont telles que le volume non occupé par le détecteur 6 dans la cavité 12 est négligeable devant le volume du détecteur 6.

Avantageusement, chaque détecteur 6 est disposé, dans la matrice 4, à une profondeur équivalente d'eau qui est égale à une profondeur de référence telle que définie ultérieurement.

Par « profondeur équivalente d'un milieu », il est entendu la profondeur réelle du détecteur 6, multipliée par le résultat de la division de la masse volumique du milieu dans lequel la dose absorbée est exprimée, par la masse volumique du matériau dans lequel est réalisée la matrice 4. Ainsi, par « profondeur équivalente d'eau », il est entendu la profondeur réelle du détecteur 6, multipliée par le résultat de la division de la masse volumique de l'eau par la masse volumique du matériau dans lequel est réalisée la matrice 4.

Par exemple, chaque détecteur 6 est associé à un rang i entier compris entre 1 et M, M étant un entier égal au nombre total de détecteurs 6 de la tête de détection 7. Par exemple, le détecteur 6 disposé à la plus petite profondeur est associé au rang 1, le détecteur 6 disposé à la plus grande profondeur est associé au rang M, les rangs étant croissants avec la profondeur.

Avantageusement, et comme cela apparaît sur la figure 2, la position des détecteurs 6 dans la matrice 4 définit une droite X-X. De préférence, la droite X-X définie par la position des détecteurs 6 dans la matrice 4 est localement orthogonale à la surface d'entrée 10, au point d'intersection de la droite X-X avec la surface d'entrée 10.

Chaque détecteur 6 est un détecteur solide. Par exemple, chaque détecteur 6 est un dosimètre diamant, ou encore un détecteur à scintillation classiquement connu. En variante, les détecteurs 6 sont des détecteurs silicium.

Avantageusement, chaque détecteur 6 est choisi en fonction de l'énergie du rayonnement émis par la source 3.

Comme illustré par la figure 2, dans le cas où le détecteur 6 est un dosimètre diamant, le détecteur 6 comprend un élément de détection 14 disposé entre deux électrodes 16. L'élément de détection 14 est réalisé en diamant monocristallin ou polycristallin.

Avantageusement, le détecteur 6 présente un volume inférieur ou égal à 150 mm ³ , de préférence inférieur ou égal à 30 mm ³ , par exemple inférieur ou égal à 5 mm ³ .

Par exemple, l'élément de détection 14 est un diamant présentant la forme d'un cylindre de diamètre compris entre 0,5 mm et 5 mm, par exemple compris entre 0,8 mm et 2 mm, et de hauteur comprise entre 50 μιη et 1 mm, par exemple compris entre 100 μιη et 200 μιη. En variante, l'élément de détection 14 est un diamant présentant la forme d'un parallélépipède de côté compris entre 0,5 mm et 5 mm, par exemple compris entre 0,8 mm et 2 mm.

Les électrodes 16 sont disposées sur deux faces opposées de l'élément de détection 14, au contact de l'élément de détection 14. Par exemple, chaque électrode 16 couvre une surface comprise entre 70% et 100% de la surface correspondante de l'élément de détection 14.

Chaque électrode 16 présente une épaisseur inférieure ou égale à 1 μιη.

Chaque électrode 16 est réalisée en métal, par exemple un métal unique ou un empilement de métaux, ou en matériau carboné.

Les électrodes 16 sont reliées au calculateur 8 pour acheminer vers le calculateur 8 un signal délivré par le détecteur 6 qui est représentatif d'une dose de rayonnement absorbée au point où est disposé le détecteur 6.

Le calculateur 8 est configuré pour calculer la dose absorbée, notamment la dose absorbée dans l'eau, à chaque profondeur associée à un détecteur 6 à partir du signal délivré par chaque détecteur 6. Le calculateur 8 est également configuré pour calculer la qualité du faisceau émis par la source 3 à partir des signaux délivrés par les détecteurs 6.

Le calculateur 8 comporte une mémoire 18 et un processeur 20.

La mémoire 18 comporte un emplacement mémoire 22.

En outre, la mémoire 18 est configurée pour stocker un logiciel d'acquisition 26, un logiciel d'étalonnage 28 et un logiciel de qualification 30.

L'emplacement mémoire 22 est adapté pour stocker des données relatives à une pluralité de qualités de faisceau associées chacune à un faisceau émis par au moins une source de rayonnement de référence.

En particulier, dans le cadre de la mesure de la dose absorbée dans l'eau, pour chaque qualité de faisceau, l'emplacement mémoire 22 est configuré pour stocker une dose absorbée dans l'eau de référence D _re f, encore appelée « dose de référence ». Chaque dose de référence D _re f est connue en un point de référence prédéterminé le long de la direction de propagation du faisceau présentant une qualité de faisceau donnée. En outre, chaque dose de référence D _re f est définie à une profondeur équivalente d'eau prédéterminée, dite « profondeur de référence ». La profondeur de référence associée à chaque dose de référence D _re f dépend de l'énergie des photons du faisceau, selon une relation donnée dans le document IAEA 398 :

- 0 cm (surface à l'équilibre électronique) pour des photons présentant une énergie inférieure ou égale à 100 keV (kiloélectronvolt) destinés à la thérapie de contact ;

- 1 cm de profondeur dans l'eau, pour des photons présentant une énergie inférieure ou égale à 100 keV (kiloélectronvolt) destinés à la curiethérapie ;

- 2 cm de profondeur dans l'eau, pour des photons présentant une énergie comprise entre 100 keV et 350 keV ;

- 5 cm de profondeur dans l'eau, pour des photons dits « Co-60 » ;

- 10 cm et/ou 20 cm de profondeur dans l'eau, pour des photons dits « MV » ou « LI NAC ».

L'emplacement mémoire 22 est également configuré pour stocker, pour chaque détecteur 6, au moins un facteur de correction correspondant.

L'emplacement mémoire 22 est, en outre, configuré pour stocker des indices de qualité R _c ,h/i tels que définis ultérieurement.

L'emplacement mémoire 22 est également configuré pour stocker, pour chaque indice de qualité R _c ,h/i, une incertitude correspondante.

L'emplacement mémoire 22 est également ada pté pour stocker un seuil prédéterminé d'écart entre les indices de qualité R _c ,h/i et des rapports bruts Rb,h/i définis ultérieurement.

L'emplacement mémoire 22 est configuré pour stocker, pour chaque qualité de faisceau, un coefficient d'étalonnage N tel que défini ultérieurement.

L'emplacement mémoire 22 est également adapté pour stocker a u moins une fonction d'approximation Fh/i telle que définie ultérieurement. Le logiciel d'acquisition 26 est configuré pour acquérir, pour chaque détecteur 6, un signal brut Sbj en provenance du détecteur 6, i étant le rang auquel est associé le détecteur 6.

Le logiciel d'étalonnage 28 est configuré pour calculer, à partir des signaux bruts Sbj acquis en provenance des détecteurs 6 par le logiciel d'acquisition 26 et des facteurs de correction stockés dans l'emplacement mémoire 22, un signal corrigé S _∞ rr,i associé à chaque détecteur 6. Pour chaque qualité de faisceau et pour chaque détecteur 6, le signal corrigé S∞rr,i est égal au résultat du produit du signal brut Sbj par les facteurs de correction correspondant stockés dans l'emplacement mémoire 22.

Le logiciel d'étalonnage 28 est également configuré pour calculer, lors d'une étape d'étalonnage, pour chaque qualité de faisceau, un coefficient d'étalonnage N. Pour chaque qualité de faisceau, le coefficient d'étalonnage N est égal au résultat de la division de la dose de référence D _re f par le signal corrigé S∞rr,i associé au détecteur 6 de rang i qui se trouve à une profondeur équivalente d'eau égale à la profondeur de référence pour la dose de référence D _re f associée à la qualité de faisceau considérée, selon la formule (1) :

N= -^ (l).

^corrU

En outre, le logiciel d'étalonnage 28 est configuré pour calculer, lors de l'étape d'étalonnage, l'indice de qualité R _c ,h/i associé à un premier détecteur 6 de rang i et un deuxième détecteur 6 de rang h distinct du rang i. L'indice de qualité R _c ,h/i est égal au résultat de la division du signal corrigé S∞rr,h associé au deuxième détecteur 6 par le signal corrigé S∞rr,i associé au premier détecteur 6, selon la formule (2) :

R _c,h/l = ^ (2).

Le logiciel d'étalonnage 28 est, en outre, configuré pour calculer l'incertitude associée à chaque indice de qualité R _c ,h/i, par exemple selon la méthode préconisée par l'ouvrage « Guide pour l'expression des incertitudes de mesure » (ISO 1993 ISBN 92-67-10188-9).

En outre, le logiciel d'étalonnage 28 est configuré pour écrire dans l'emplacement mémoire 22, pour chaque qualité de faisceau, le coefficient d'étalonnage N calculé, les indices de qualité R _c ,h/i calculés et l'incertitude calculée associée à chaque indice de qualité R _c ,h/i.

Le logiciel d'étalonnage 28 est également configuré pour calculer au moins une fonction d'approximation Fh/i, chaque fonction d'approximation Fh/i étant associée à un couple de rangs (h, i) distincts.

La fonction d'approximation Fh/i associée à un couple de rangs (h, i) distincts est calculée de la façon suivante :

- pour chaque qualité de faisceau, un couple de valeurs est lu, le couple étant formé d'une part par l'indice de qualité R _c ,h/i associé au couple de rangs (h, i) pour ladite qualité de faisceau, et d'autre part par le coefficient d'étalonnage N pour ladite qualité de faisceau, l'indice de qualité R _c ,h/i formant un antécédent et le coefficient d'étalonnage N formant une image ;

- une fonction d'approximation Fh/i de l'ensemble des couples fournis est calculée.

Par exemple, la fonction d'approximation Fh/i est calculée par une méthode usuelle d'interpolation. Dans ce cas, la fonction d'approximation Fh/i prend comme variable la valeur de l'indice de qualité R _c ,h/i associé à chaque qualité de faisceau, et retourne, comme image, le coefficient d'étalonnage N associé à la même qualité de faisceau : N = F _h /i(R _c ,h/i).

En variante, la fonction d'approximation Fh/i est calculée par une méthode usuelle de régression. Dans ce cas, la fonction d'approximation Fh/i prend comme variable la valeur de l'indice de qualité R _c ,h/i associé à chaque qualité de faisceau, et retourne, comme image, une valeur approchée du coefficient d'étalonnage N associé à la même qualité de faisceau : N = Fh/i(R _c ,h/i).

De préférence, le logiciel d'étalonnage 28 est configuré pour prendre en compte uniquement les indices de qualité R _c ,h/i présentant une incertitude inférieure à une incertitude maximale prédéterminée, lors du calcul des fonctions d'approximation Fh/i.

Le logiciel de qualification 30 est configuré pour calculer, à partir des signaux bruts Sbj acquis en provenance des détecteurs 6, un signal corrigé S∞rr,i associé à chaque détecteur 6. Le logiciel de qualification 30 est configuré pour calculer les signaux corrigés S∞rr,i suivant le même calcul que le logiciel d'étalonnage 28.

Le logiciel de qualification 30 est configuré pour calculer, lors d'une étape de détermination de la qualité de faisceau d'un faisceau émis par la source 3, un rapport brut Rb,h/i associé à un premier détecteur 6 de rang i et un deuxième détecteur 6 de rang h distinct du rang i. Le rapport brut Rb,h/i est égal au résultat de la division du signal corrigé S∞rr,h associé au deuxième détecteur 6 par le signal corrigé S∞rr,i associée au premier détecteur 6, selon la formule (3) :

n _ ^s corr,h

Kb,h/i- 3>- ^corr.i

Le logiciel de qualification 30 est configuré pour rechercher, dans l'emplacement mémoire 22, la qualité de faisceau pour laquelle les rapports bruts Rb,h/i satisfont un critère prédéterminé par rapport à tout ou partie des indices de qualité R _c ,h/i correspondant à ladite qualité de faisceau. Par exemple, le logiciel de qualification 30 est configuré pour rechercher, dans l'emplacement mémoire 22, la qualité de faisceau pour laquelle, pour les rapports bruts Rb,h/i calculés, il existe des indices de qualité R _c ,h/i qui leur sont égaux, aux incertitudes correspondantes près, ou encore au seuil prédéterminé près.

Le logiciel de qualification 30 est également configuré pour calculer, pour la qualité de faisceau de la source 3, un coefficient d'étalonnage approché N' tel que défini ultérieurement.

Le logiciel de qualification 30 est, en outre, configuré pour calculer, pour chaque détecteur 6, une dose absorbée corrigée D,'. La dose absorbée corrigée D,' est égale au résultat du produit du signal corrigé S∞rr,i correspondant au détecteur 6 de rang i par le coefficient d'étalonnage approché N'. La dose absorbée corrigée D,' est considérée comme la dose absorbée dans l'eau pour le faisceau courant, et pour la profondeur du détecteur 6 correspondant.

Le processeur 20 est configuré pour exécuter le logiciel d'acquisition 26, le logiciel d'étalonnage 28 et le logiciel de qualification 30 stockés dans la mémoire 18.

Un deuxième système de mesure 2B selon l'invention est illustré par la figure 3. Le système de mesure 2B de la figure 3 diffère du système de mesure 2 de la figure 1 en ce qu'il comporte un premier calculateur 8A et un deuxième calculateur 8B présentant chacun une architecture similaire à l'architecture du calculateur 8 du système de mesure 2 de la figure 1.

Les détecteurs 6 sont propres à être reliés au premier calculateur 8A et au deuxième calculateur 8B, par exemple simultanément ou alternativement.

La mémoire 18 du premier calculateur 8A est propre à stocker le premier emplacement mémoire 22, le logiciel d'acquisition 26 et le logiciel d'étalonnage 28.

La mémoire 18 du deuxième calculateur 8B est propre à stocker le premier emplacement mémoire 22, le logiciel d'acquisition 26 et le logiciel de qualification 30.

En fonctionnement, au cours de l'étape d'étalonnage du système de mesure 2, au moins une source de rayonnement de référence est fournie, chaque source de rayonnement de référence étant propre à émettre des rayonnements présentant au moins une qualité de faisceau prédéterminée. Une dose de référence D _re f est associée à chaque qualité de faisceau, la dose de référence D _re f étant connue en un point de référence prédéterminé, par exemple un point prédéterminée situé le long de la direction de propagation du faisceau.

En outre, la tête de détection 7 est disposée dans une position de mesure prédéterminée. Plus précisément, pour une qualité de faisceau donnée, la tête de détection 7 est disposée de sorte que le détecteur 6 se trouvant, dans la matrice 4, à une profondeur équivalente d'eau qui est égale à la profondeur de référence pour ladite qualité de faisceau (donnée dans le document IAEA 398), soit situé au point de référence pour lequel la dose de référence D _re f est connue.

Avantageusement, la tête de détection 7 est disposée de sorte que la droite X-X soit parallèle à l'axe du faisceau de photons.

La surface d'entrée 10 de la matrice 4 du système de mesure 2 est ensuite éclairée par un faisceau issu de la source de rayonnement de référence, le faisceau présentant une qualité de faisceau connue.

Pour la qualité de faisceau courante, le logiciel d'acquisition 26 acquiert un signal brut Sbj délivré par chaque détecteur 6. Puis le logiciel d'étalonnage 28 calcule, à partir de chaque signal brut Sbj acquis, un signal corrigé S∞rr,i associée à chaque détecteur 6.

Le logiciel d'étalonnage 28 calcule ensuite le coefficient d'étalonnage N correspondant à la qualité de faisceau, à partir du signal corrigé S∞rr,i correspondant au détecteur 6 placé au point de référence.

Le logiciel d'étalonnage 28 calcule également les indices de qualité R _c ,h/i.

Le logiciel d'étalonnage 28 calcule, en outre, l'incertitude associée à chaque indice de qualité R _c ,h/i.

Le logiciel d'étalonnage 28 écrit ensuite, dans l'emplacement mémoire 22, chaque indice de qualité R _c ,h/i calculé, l'incertitude correspondante, ainsi que le coefficient d'étalonnage N associé à la qualité de faisceau courante.

A l'issue du traitement de l'ensemble des faisceaux de référence, le logiciel d'étalonnage 28 calcule, pour chaque couple de rangs (h, i), la fonction d'approximation Fh/i correspondante.

De préférence, pour le calcul de chaque fonction d'approximation Fh/i, le logiciel d'étalonnage 28 prend en compte uniquement les indices de qualité R _c ,h/i présentant une incertitude inférieure à une incertitude maximale prédéterminée.

Le logiciel d'étalonnage 28 écrit ensuite chaque fonction d'approximation Fh/i dans l'emplacement mémoire 22.

Au cours de l'étape de détermination de la qualité de faisceau d'un faisceau émis par une source 3 de rayonnement, le système de mesure 2 étalonné suivant le procédé d'étalonnage décrit ci-dessus est fourni. En outre, la tête de détection 7 est disposée dans une position de mesure prédéterminée.

Avantageusement, la tête de détection 7 est disposée de sorte que la droite X-X soit parallèle à l'axe du faisceau de photons émis par la source 3.

La source 3 génère un faisceau qui éclaire la surface d'entrée 10 de la matrice 7 du système de mesure 2.

Le logiciel d'acquisition 26 acquiert ensuite un signal brut Sbj délivré par chaque détecteur 6. Puis le logiciel de qualification 30 calcule, à partir de chaque signal brut Sbj acquis, un signal corrigé S∞rr,i associé à chaque détecteur 6.

Le logiciel de de qualification 30 calcule ensuite les rapports bruts Rb,h/i.

Puis le logiciel de qualification 30 recherche, dans l'emplacement mémoire 22, une qualité de faisceau, dite « qualité de faisceau sélectionnée », pour laquelle les rapports bruts Rb,h/i satisfont le critère prédéterminé par rapport aux indices de qualité R _c ,h/i correspondant à ladite qualité de faisceau. Par exemple, le logiciel de qualification 30 recherche, dans l'emplacement mémoire 22, la qualité de faisceau pour laquelle, pour les rapports bruts Rb,h/i calculés, il existe des indices de qualité R _c ,h/i qui leur sont égaux, aux incertitudes correspondantes près, ou au seuil prédéterminé près.

Si le logiciel de qualification 30 trouve une telle qualité de faisceau dans l'emplacement mémoire 22, le logiciel de qualification 30 affecte la qualité de faisceau sélectionnée à la qualité de faisceau du faisceau issu de la source 3.

Dans ce cas, le coefficient d'étalonnage corrigé N' est égal au coefficient d'étalonnage N associée à la qualité de faisceau sélectionnée.

Si le logiciel de qualification 30 ne trouve pas une telle qualité de faisceau, alors le logiciel de qualification 30 charge une fonction d'approximation Fh/i pour un couple de rangs (h, i) distincts donné. Le couple de rangs (h, i) est choisi à partir d'une connaissance a priori de l'énergie approximative des photons émis par la source 3. Par exemple, le rang i est le rang qui correspond à la profondeur de référence pour l'énergie considérée, et le rang h est égal au rang immédiatement inférieur ou supérieur.

Le couple de rangs (h, i) est choisi automatiquement ou déterminé au préalable par un utilisateur.

Puis le logiciel de qualification 30 calcule le coefficient d'étalonnage approché N', égal à l'image du rapport brut Rb,h/i par la fonction d'approximation Fh/i correspondant au couple de rangs (h, i) choisi.

Le logiciel de qualification 30 calcule ensuite, pour chaque détecteur 6, la dose absorbée corrigée D,', qui est assimilée à la dose absorbée dans l'eau à déterminer. Le fonctionnement du système de mesure 2B de la figure 3 diffère du fonctionnement du système de mesure 2 de la figure 1 en ce que, pendant l'étape d'étalonnage, le premier calculateur 8A acquiert les signa ux bruts Sbj issus des détecteurs 6, puis calcule les indices de qualité R _c ,h/i , les incertitudes correspondantes, les coefficients d'étalonnage N et les fonctions d'approximation Fh/i.

Puis les indices de qualité R _c ,h/i, les incertitudes correspondantes, les coefficients d'étalonnage N et les fonctions d'approximation Fh/i calculés par le premier calculateur 8A sont chargés dans l'emplacement mémoire 22 du deuxième calculateur 8B.

Le deuxième calculateur 8B calcule ensuite, au cours de l'étape de détermination de la qualité de faisceau d'un faisceau émis par la source 3, les rapports bruts Rb,h/i, la qualité de faisceau du faisceau et le coefficient d'étalonnage corrigé N' associés à la source 3, et la dose absorbée corrigée D,' associée à chaque détecteur 6.

Les systèmes de mesure 2, 2B sont également susceptibles d'être utilisés pour la mesure de la dose absorbée da ns un tissu biologique. Dans ce cas, a u cours de la mise en œuvre des systèmes de mesure 2, 2B, des corrections sont appliquées aux grandeurs acquises et aux grandeurs calculées pour que les doses calculées correspondent à des doses absorbées dans le tissu biologique

Les chambres d'ionisation étant fragiles, l'absence de chambre d'ionisation dans le système de mesure 2 confère au système de mesure 2 une plus grande robustesse vis-à-vis des agressions physiques extérieures et diverses manipulations que les systèmes de mesures de l'état de la technique.

Le fait que la matrice soit réalisée dans un matériau présentant des caractéristiques similaires à celles de l'eau liquide conduit à des mesures plus fiables de la dose absorbée dans l'eau.

Le fait que la matrice soit réalisée dans un matériau présentant des caractéristiques similaires à celles d'un tissu biologique conduit à des mesures plus fiables de la dose absorbée dans le tissu biologique.

Le recours à des détecteurs 6 solides, notamment des détecteurs 6 présentant des dimensions réduites, contribue à limiter la perturbation du faisceau provenant de la source 3. Ceci accroît la fiabilité de la mesure par rapport aux chambres d'ionisation.

En outre, le recours à de tels détecteurs 6 de dimensions réduites autorise une résolution élevée en position.

Le recours à une pluralité de détecteurs 6, disposés à des distances différentes dans la matrice 4 par rapport à la surface d'entrée 10, c'est-à-dire à des profondeurs différentes, autorise une mesure simultanée de la dose absorbée dans l'eau à plusieurs profondeurs. Ceci a pour effet de rendre plus simples les procédures de mesure et de qualification des sources de rayonnement.

En outre, le recours à une pluralité de détecteurs 6, disposés à des profondeurs différentes, facilite l'obtention d'informations relatives à la qualité du faisceau émis par la source 3. De telles informations sont utiles pour déterminer la valeur de facteurs correctifs à appliquer aux réponses des détecteurs 6 pour aboutir à une mesure précise de la dose absorbée dans l'eau.

En outre, dans le cas où le détecteur 6 est un dosimètre diamant ou un détecteur à scintillation comportant un scintillateur en plastique, le détecteur 6 présente une composition proche de celle d'un tissu vivant ou de l'eau. Ceci accroît la fiabilité de la mesure par rapport aux chambres d'ionisation.

Le recours au PMMA réduit les coûts de fabrication du système de mesure 2, le PMMA étant un matériau facile à approvisionner et peu coûteux.