Dans la curiethérapie (radiothérapie interne), des implants radioactifs de taille millimétrique sont utilisés pour traiter différents types de cancers. Généralement très efficace, la curiethérapie nécessite des calculs précis pour le positionnement des graines radioactives, avant leur insertion. Malheureusement, la taille, la forme et le rayonnement par graine ne permettent qu'une flexibilité très limitée des implants, ce qui constitue une limite importante pour l'amélioration de la curiethérapie et des approches plus personnalisées dans ce domaine.

Dans ce projet de recherche, une approche intégrée de fabrication additive en 3D sera mise au point pour permettre la fabrication d'implants radioactifs anatomiquement pertinents qui pourraient être utilisés dans le cadre de la curiethérapie la plus difficile sur le plan géométrique et de la précision : le cancer de l'œil.

Tout d'abord, une "encre polymère radioactive" sera développée et utilisée comme matériau de base pour une imprimante 3D polymère haute performance. Ensuite, des "plaques oculaires radioactives" seront imprimées, en tant que substituts potentiels des plaques de cancer de l'œil actuellement utilisées en radiothérapie. Les modèles géométriques de ces plaques seront fournis par les scanners d'imagerie de patients réels. Les implants radioactifs personnalisés imprimés en 3D seront évalués par une étude dosimétrique basée sur une combinaison de simulation numérique et de dosimétrie radiographique 3D avec des hydrogels.

Enfin, une nouvelle approche de "radiosensibilisation" basée sur des revêtements de nanoparticules d'or à la surface des implants sera démontrée comme une possibilité de diminuer la quantité globale de radioactivité nécessaire par implant. Dans l'ensemble, cette nouvelle approche de la curiethérapie pourrait ouvrir la voie à tout une génération d'implants radioactifs à haute efficacité imprimés en 3D, qui pourraient être fabriqués directement dans les hôpitaux et qui seraient parfaitement adaptés à l'anatomie des patients. Un nombre accru de traitements de curiethérapie pourrait donc devenir une réalité, en particulier dans le cas où la précision géométrique et la concentration de radioactivité par volume d'implant radioactif constituent un défi.