Le cancer du sein est le cancer le plus fréquent chez la femme, touchant une femme sur dix, selon la zone géographique. L’irradiation partielle et accélérée du sein (IPAS) constitue un nouveau concept d’irradiation postopératoire du sein après chirurgie conservatrice pour cancer à faible risque de rechute locale. Dans le premier chapitre de cette thèse, nous discutons les rationnelles de l’utilisation de la méthode IPAS comme une alternative à l’irradiation totale du sein ainsi que ses principes et les avantages et inconvénients des différentes techniques utilisée. L’une de ces techniques est la curiethérapie interstitielle à haut débit de dose (HDD). La curiethérapie interstitielle de haut débit de dose est la technique d’irradiation partielle et accélérée du sein qui bénéficie du suivi le plus important, avec des résultats encourageants. La précision du système de planification de traitement (TPS) dans la localisation de la source et le calcul de la dose est absolument nécessaire pour assurer l’administration de la dose prévue. L’Intégrale de Sievert et le formalisme TG43 fournissent des méthodes rapides et simples pour vérifier la dose calculée par le TPS. Dans le deuxième chapitre, nous discutons un outil de vérification et d’optimisation de dose calculée pour l’IPAS en HDD. Cet outil permet de simuler une dose à partir des paramètres définis par le physicien. Souvent, le radiothérapeute effectue un recalage mental pour traduire les positions des cathéters, simulés sur les images CT de planification, en positions réelles dans le sein. Cette opération peut induire des erreurs à cause des différences de forme et de position du sein sur l’échographie per-opératoire, par rapport à celles du CT de planification. Dans le troisième chapitre de la thèse, nous proposons une méthode de recalage des données de planification et de l’échographie de guidage per-opératoire comme une solution qui permettra de reporter de manière automatique les données de planification sur la grille de curiethérapie installée, et visualiser le tout sur les moniteurs de contrôle. La technique IPAS est considérée comme une méthode invasive et coûteuse pour des raisons de radioprotection. La thermothérapie par laser interstitiel (LITT) est une technique ablative, mini-invasive, et en cours d’évaluation. La LITT provoque une zone de nécrose de coagulation dont le volume doit être contrôlé tout en réduisant les effets sur les tissus adjacents. Dans le quatrième chapitre, nous présentons les résultats préliminaires de la simulation de la distribution de la chaleur et de dommage thermique de l’application la méthode LITT pour la thérapie focale du cancer du sein. / Breast cancer is the most common in women, affecting one in ten women, by geographic area. Accelerated Partial Breast Irradiation (APBI) is a new concept of postoperative irradiation after breast conserving surgery for cancer at low risk of local recurrence. In the first chapter of this thesis, we present the rational use of the APBI method as an alternative to the whole breast irradiation and then we discuss the principles, the benefits, and the drawbacks of the different techniques used. One of these techniques is the multicatheters high dose rate (HDR) interstitial brachytherapy. Multicatheter interstitial brachytherapy was the originally employed APBI technique and as a consequence has generated clinical experience with the longest follow-up duration, and with encouraging results.The accuracy of treatment planning system (TPS) in the source location and the dose calculation is absolutely necessary to ensure the planned dose. Sievert Integral and TG43 formalism provide quick and easy methods to check and to verify the dose calculated by the TPS. In the second chapter, we discuss a dose calculation and optimization tool for the APBI method using HDR sources. This tool simulates the dose from the parameters defined by the physicist. Often, the radiotherapist performs during the procedure a mental re-adjustment of catheters positions simulated on the CT images. This operation could lead to errors due to differences in breast form and catheters positions on the intra-operative ultrasound images compared to the planed one on CT images. In chapter three of this thesis, we propose a registration method between data from planning and the one from intra-operative ultrasound images as a solution that will allow to the radiotherapist to report planning data automatically on the brachytherapy template to viualize all data on the computer monitor. The APBI technique is considered an invasive ans expensive method due to radiation protection reasons. Laser Interstitial Thermotherapy (LITT) is minimally invasive ablative technique, and under evaluation. The LITT produces a coagulation nerosis area where the target volume is controlled while minimizing effects on surrounding tissus. In chapter four, we present the preliminary results of simulation of heat and damage distribution from applying the LITT method for focal laser ablation of breast cancer.

Le cancer du sein est le cancer le plus fréquent chez la femme, touchant une femme sur dix, selon la zone géographique. L'irradiation partielle et accélérée du sein (IPAS) constitue un nouveau concept d'irradiation postopératoire du sein après chirurgie conservatrice pour cancer à faible risque de rechute locale. Dans le premier chapitre de cette thèse, nous discutons les rationnelles de l'utilisation de la méthode IPAS comme une alternative à l'irradiation totale du sein ainsi que ses principes et les avantages et inconvénients des différentes techniques utilisée. L'une de ces techniques est la curiethérapie interstitielle à haut débit de dose (HDD). La curiethérapie interstitielle de haut débit de dose est la technique d'irradiation partielle et accélérée du sein qui bénéficie du suivi le plus important, avec des résultats encourageants. La précision du système de planification de traitement (TPS) dans la localisation de la source et le calcul de la dose est absolument nécessaire pour assurer l'administration de la dose prévue. L'Intégrale de Sievert et le formalisme TG43 fournissent des méthodes rapides et simples pour vérifier la dose calculée par le TPS. Dans le deuxième chapitre, nous discutons un outil de vérification et d'optimisation de dose calculée pour l'IPAS en HDD. Cet outil permet de simuler une dose à partir des paramètres définis par le physicien. Souvent, le radiothérapeute effectue un recalage mental pour traduire les positions des cathéters, simulés sur les images CT de planification, en positions réelles dans le sein. Cette opération peut induire des erreurs à cause des différences de forme et de position du sein sur l'échographie per-opératoire, par rapport à celles du CT de planification. Dans le troisième chapitre de la thèse, nous proposons une méthode de recalage des données de planification et de l'échographie de guidage per-opératoire comme une solution qui permettra de reporter de manière automatique les données de planification sur la grille de curiethérapie installée, et visualiser le tout sur les moniteurs de contrôle. La technique IPAS est considérée comme une méthode invasive et coûteuse pour des raisons de radioprotection. La thermothérapie par laser interstitiel (LITT) est une technique ablative, mini-invasive, et en cours d'évaluation. La LITT provoque une zone de nécrose de coagulation dont le volume doit être contrôlé tout en réduisant les effets sur les tissus adjacents. Dans le quatrième chapitre, nous présentons les résultats préliminaires de la simulation de la distribution de la chaleur et de dommage thermique de l'application la méthode LITT pour la thérapie focale du cancer du sein.