La radiothérapie externe représente une part importante du traitement conservateur du sein. Le calendrier classique consiste à délivrer une dose totale de 50 Gy en 25 fractions sur 5 semaines. Toutefois, pour certaines catégories de femmes (âge, enfants), une radiothérapie de 5 à 6 semaines, avec des transports longs et fréquents est parfois difficile à réaliser. Le but de l'irradiation per-opératoire partielle du sein est de prévenir le risque de récidive locale dans le lit tumoral, et ne nécessite que quelques jours d'hospitalisation. Cette étude se concentre sur l'utilisation du système INTRABEAM®. Après résection chirurgicale de la tumeur, un applicateur est inséré dans le lit tumoral et le système délivre une dose unique de 20 Gy à sa surface (RX de 50 kV). Cependant, il n'y a pas de prescription personnalisée et ce point est contestable, car un texte officiel recommande une optimisation de la dose individuelle. Dans ce contexte, un calcul Monte Carlo permet d'évaluer avec précision la dose délivrée à la patiente en simulant le transport des particules. La plateforme GATE est utilisée afin de modéliser le système Intrabeam de façon réaliste. Une première étape consiste à valider le modèle par de simples simulations dans un fantôme d'eau. Dans un second temps, des calculs de dose personnalisés sont réalisés en intégrant des images tomodensitométrique de la patiente prenant en compte les hétérogénéités tissulaires. La validation est effectuée en comparant simulations et mesures expérimentales dans l'eau et sur patiente. Les premiers résultats de simulation montrent une bonne adéquation avec les mesures expérimentales et se confirment avec l'étude personnalisée sur images TDM. La simulation Monte Carlo permet une évaluation précise de la dose réellement délivrée et ouvre la voie à une dosimétrie personnalisée tenant compte des hétérogénéités tissulaires. Ce modèle est considéré comme validé et sera utilisé pour la prédiction de dose 3D dans la planification de traitement.