Modélisation par éléments finis des phénomènes électromagnétiques en hyperthermie et optimisation des applicateurs.

• Main Author: Siauve, Nicolas
• Language: FRE
• Published: Ecole Centrale de Lyon 2002
• Subjects: [SPI:OTHER] Engineering Sciences/Other; [SDV:OT] Life Sciences/Other; [INFO:INFO_MO] Computer Science/Modeling and Simulation; hyperthermie; oncologie; SAR; éléments finis d'arête; optimisation; algorithmes génétiques
• Online Access: http://tel.archives-ouvertes.fr/tel-00144536; http://tel.archives-ouvertes.fr/docs/00/14/45/36/PDF/These_ECL2002-31_Siauve.pdf

L'hyperthermie est une thérapie utilisée pour le traitement des tumeurs cancéreuses. Elle consiste à élever la température des cellules cancéreuses à des niveaux thérapeutiques compris entre 42 et 45 O C . Cette élévation de température est obtenue en soumettant localement le patient à un champ radiofréquence pour les tumeurs profondes ou micro-ondes pour les tumeurs superficielles.<br />Afin de développer un programme de planification du traitement, un modèle numérique 3D basé sur les éléments finis d'arête a été mis au point. Ce modèle permet de calculer la répartition du taux spécifique d'absorption (SAN dans le patient lors du traitement par hyperthermie. Les résultats obtenus à partir de ce modèle éléments finis ont été comparés à des mesures expérimentales réalisées sur un fantôme présentant des caractéristiques électromagnétiques équivalentes aux tissus musculaires. Cette comparaison effectuée à une fréquence de rayonnement égale à 27,12 MHz a montré une bonne cohérence entre les résultats obtenus numériquement et expérimentalement.<br />Une procédure d'optimisation par algorithme génétique du SAR dans le patient a été associée au modèle éléments finis. Le programme développé permet d'obtenir une meilleure répartition du SAR au niveau du volume tumoral. Deux dispositifs d'hyperthermie fonctionnant respectivement à 27,12 MHz et 110 MHz ont été modélisés ainsi que la géométrie du patient issue de coupes scanner. La distribution de SAR dans le patient a été optimisée pour ces deux dispositifs.