Métrologie

Acteur de DOSEO, au sein de l’institut CEA LIST, le Laboratoire national Henri-Becquerel (LNE-LNHB) est la référence nationale en matière de métrologie dans le domaine des rayonnements ionisants. Il conduit les recherches, dispose de sources de référence et possède des moyens de mesure à la pointe des connaissances actuelles.

Ce rôle lui a été confié par le Laboratoire national de métrologie et d’essais (LNE), organisme chargé du pilotage de la métrologie française.

Tout laboratoire national de métrologie a pour missions principales de mettre en œuvre dans son domaine, les unités du Système International d’unités (SI) et de permettre l’accès des utilisateurs aux références métrologiques dont ils ont besoin, dans le cadre d’une traçabilité rigoureusement établie.

Les activités du LNHB sont centrées sur :

• la R&D pour développer de nouveaux étalons et dispositifs de détection des rayonnements ;
• le maintien au meilleur niveau des références existantes et leur comparaison au plan international ;
• la contribution à la qualité et à la cohérence des mesures au niveau national ;
• la formation et le transfert aux utilisateurs.

Le périmètre du LNHB inclut les mesures de radioactivité (le becquerel et ses dérivés), de débit d’émission de sources neutroniques (n.s^-1) et la dosimétrie des photons et des particules chargées (le gray et le sievert).

R&D en métrologie de la dose pour la radiothérapie

Les principaux axes de R&D du LNHB pour la radiothérapie :

• d’améliorer les références dosimétriques nationales en renouvelant et en complétant ses moyens de mesure absolue en termes de kerma dans l’air et de dose absorbée dans l’eau pour la radiothérapie externe et pour la curiethérapie (nouvelles chambres d’ionisation, nouveaux calorimètre eau et graphite…) ;
• de développer des dispositifs de détection des rayonnements innovants et des références dosimétriques pour les nouvelles modalités de traitement par radiothérapie externe (RCMI, radiothérapie stéréotaxique…). Dans ce but, le LNHB participe activement à des projets de recherche en métrologie de l’European Metrology Reserach Programme (EMRP) sous l’égide de l’organisation EURAMET (projet JRP7-EBCT, projet HLT09-MetrExtRT) ;
• de mettre au point les méthodes de transfert de ces références vers les utilisateurs du secteur médical ;
• de développer et caractériser des méthodes de dosimétrie en 3 dimensions, par l’utilisation de gels dosimétriques, notamment pour le contrôle qualité dosimétrique des traitements de radiothérapie externe et de curiethérapie.

Les sources de référence métrologiques

Au sein de la plateforme DOSEO, le LNHB dispose de sources de rayonnement de référence : pour la radiothérapie externe, une source de ⁶⁰Co et un accélérateur linéaire médical ; pour la curiethérapie : des sources d’ ¹⁹²Ir, de ⁶⁰Co et ¹²⁵I ; pour les applications des irradiations fortes doses en milieu industriel et de stérilisations de dispositifs médicaux, un irradiateur clos au ⁶⁰Co.

Les moyens de mesure et de calcul métrologiques

Le LNHB développe et utilise différentes techniques de mesures dosimétriques, primaires : la calorimétrie, l’ionométrie, et secondaires, la dosimétrie chimique, la dosimétrie par résonance paramagnétique électronique et la dosimétrie par thermoluminescence.

Le calcul des spectres énergétiques des faisceaux et la détermination précise de facteurs de correction impliquent également l’utilisation de codes de Monte-Carlo d’interactions rayonnement matière : PENELOPE, EGS, MCNPX …