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Etude Dosimetrique Et Modelisation Des Composantes De La Dose A Distance Pour Les Faisceaux Delectrons En Radiotherapie Externe
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Book Synopsis Etude dosimétrique et modélisation des composantes de la dose à distance pour les faisceaux d'électrons en radiothérapie externe by : Mohamad Mohamad alabdoaburas
Download or read book Etude dosimétrique et modélisation des composantes de la dose à distance pour les faisceaux d'électrons en radiothérapie externe written by Mohamad Mohamad alabdoaburas and published by . This book was released on 2017 with total page 0 pages. Available in PDF, EPUB and Kindle. Book excerpt: Les améliorations dans les procédures cliniques de radiothérapie ont conduit à des taux de survie élevés. En conséquence, les effets secondaires possibles de la dose délivrée aux tissus sains sont devenus une préoccupation croissante pour les radiothérapeutes. L'estimation de la dose aux tissus sains, y compris à distance du volume-cible présente un intérêt clinique croissant pour évaluer le risque aux structures sensibles situées hors du champ d'irradiation. Nos travaux antérieurs se sont focalisés sur l'évaluation la dose à distance des faisceaux de photons. La dose à distance due aux faisceaux d'électrons n'a jamais été prise en compte, ce qui peut conduire à des sous-estimations des doses à distance lorsque le traitement est fait entièrement ou partiellement par les électrons. C'est la raison pour laquelle, une étude approfondie de la dose à distance des faisceaux d'électrons est devenue indispensable. Dans le présent travail de thèse, nous avons dans un premier temps réalisé une étude expérimentale décrivant la dose à distance des faisceaux d'électrons de haute énergie produits par différents accélérateurs linéaires, équipés de différents types d'applicateurs. Nous avons analysé l'influence de différents paramètres du faisceau sur la dose à distance dont l'énergie du faisceau, la taille et le type de l'applicateur, la distance à l'axe du faisceau ainsi que la profondeur dans l'eau. Nous avons séparé la dose à distance en deux composantes principales : la dose due aux photons de bremsstrahlung et la dose due aux électrons diffusés. Ensuite, nous avons développé un modèle pour le calcul de la composante de la dose due aux photons de bremsstrahlung en tout point dans le patient, et un modèle pour le calcul de la dose due aux électrons diffusés en dehors du champ d'irradiation. Enfin, nous avons évalué l'application de nos modèles de calcul de dose à distance dans une situation clinique réelles afin de démontrer l'intérêt clinique de notre modélisation, l'objectif étant de mettre un point à terme, un outil logiciel innovant répondant à la fois aux besoins de l'optimisation de la radiothérapie moderne et à ceux de l'épidémiologie de la dose comme facteur de risque d'effets iatrogènes.
Book Synopsis Evaluation de la dose déposée par des faisceaux d'électrons en radiothérapie dans des fantômes voxelisés en utilisant la plateforme de simulation Monte Carlo GATE fondée sur GEANT4 dans un environnement de grille by : Yann Perrot
Download or read book Evaluation de la dose déposée par des faisceaux d'électrons en radiothérapie dans des fantômes voxelisés en utilisant la plateforme de simulation Monte Carlo GATE fondée sur GEANT4 dans un environnement de grille written by Yann Perrot and published by . This book was released on 2011 with total page 0 pages. Available in PDF, EPUB and Kindle. Book excerpt: La planification de traitement en radiothérapie nécessite un calcul précis de la dose délivrée au patient. La méthode la plus fiable pour y parvenir est la simulation du transport des particules par technique Monte Carlo. Cette thèse constitue la première étude concernant la validation de la plateforme de simulation Monte Carlo GATE (GEANT4 Application for Tomographic Emission), basée sur les librairies de GEANT4 (GEometry ANd Tracking), pour le calcul de la dose absorbée déposée par des faisceaux d'électrons. L'objectif de cette thèse est de montrer que GATE/GEANT4 est capable d'atteindre le niveau d'exigences requis pour le calcul de la dose absorbée lors d'une planification de traitement, dans des situations où les algorithmes analytiques, actuellement utilisés dans les services de radiothérapie, n'atteignent pas un niveau de précision satisfaisant. L'enjeu est de prouver que GATE/GEANT4 est adapté pour la planification de traitement utilisant des électrons et capable de rivaliser avec d'autres codes Monte Carlo reconnus. Cet enjeu a été démontré par la simulation avec GATE/GEANT4 de faisceaux et des sources d'électrons réalistes utilisées en radiothérapie externe ou en radiothérapie moléculaire et la production de distributions de dose absorbée en accord avec les mesures expérimentales et avec d'autres codes Monte Carlo de référence pour la physique médicale. Par ailleurs, des recommandations quant à l'utilisation des paramètres de simulation à fixer, assurant un calcul de la distribution de dose absorbée satisfaisant les spécifications en radiothérapie, sont proposées.
Book Synopsis Optimisation et validation des méthodes de calcul de dose à distance des faisceaux d'irradiation pour leur application dans les études épidémiologiques et cliniques en radiothérapie by : Jérémi Vũ Bezin
Download or read book Optimisation et validation des méthodes de calcul de dose à distance des faisceaux d'irradiation pour leur application dans les études épidémiologiques et cliniques en radiothérapie written by Jérémi Vũ Bezin and published by . This book was released on 2015 with total page 0 pages. Available in PDF, EPUB and Kindle. Book excerpt: La proportion de survivants à un cancer dans la population des pays développés augmente rapidement. Dans plus de la moitié des cas, la radiothérapie a été une composante de leur traitement. Les rayons ionisants alors administrés peuvent induire de graves conséquences à long terme, en particulier les cancers radio-induits et les maladies cardiovasculaires. Ces évènements sont dus non seulement aux fortes doses administrées au volume cible, mais également aux doses plus faibles, de quelques milligray à quelques gray, non souhaitées, mais inévitablement administrées dans le reste du corps du patient par la dose hors champ. L'évolution des techniques de planification du traitement et de l'informatique en médecine permettent aujourd'hui d'obtenir, systématiquement, l'évaluation précise des doses les plus fortes administrées au patient. Les doses faibles à intermédiaires administrées en dehors du faisceau de traitement, ne sont pour leur part, ni habituellement prises en compte, ni correctement évaluées par les systèmes actuels de planification du traitement. L'objectif de ce travail était de proposer des méthodes pour estimer le rayonnement hors champ des faisceaux de photons des accélérateurs de radiothérapie externe. L'utilisation d'une bibliothèque graphique nous a permis de réaliser une représentation géométrique 3D partielle des appareils de traitement et des sources photoniques responsables de la dose reçue par le patient. Nous avons déterminé l'intensité de ces sources en utilisant des mesures réalisées dans des champs simples. Le modèle ainsi calibré permettait de simuler la variation de l'intensité des sources en fonction de la taille du champ. Cette approche a permis de décrire avec succès la variation de la dose mesurée par TLD en fonction de la distance et de la taille du champ en dehors de champs carrés. Les écarts entres les doses calculées et celles mesurées étaient inférieurs à 10 %. Une application dans des conditions cliniques a été menée, l'écart était alors en moyenne de 25 %.
Book Synopsis Etude et validation clinique d'un modèle aux moments entropique pour le transport de particules énergétiques by : Jérôme Caron
Download or read book Etude et validation clinique d'un modèle aux moments entropique pour le transport de particules énergétiques written by Jérôme Caron and published by . This book was released on 2016 with total page 0 pages. Available in PDF, EPUB and Kindle. Book excerpt: En radiothérapie externe, les simulations des dépôts de dose aux patients sont réalisées sur des systèmesde planification de traitement (SPT) dotés d'algorithmes de calcul qui diffèrent dans leur modélisationdes processus physiques d'interaction des électrons et des photons. Or ces SPT, bien que rapides enclinique, montrent parfois des erreurs significatives aux abords des hétérogénéités du corps humain. Montravail de thèse a consisté à valider le modèle aux moments entropique M1 pour des faisceaux d'électronscliniques. Cet algorithme développé au CELIA dans le cadre de la physique des plasmas repose sur larésolution de l'équation cinétique de transport de Boltzmann linéarisée selon une décomposition auxmoments. M1 nécessite une fermeture du système d'équations basée sur le H-Théorème (maximisationde l'entropie). Les cartographies de dose 1D de faisceaux d'électrons de 9 et 20 MeV issues de M1 ontété comparées à celles issues de codes de référence : macro Monte-Carlo clinique (eMC) et full Monte-Carlo (GEANT-MCNPX) ainsi qu'à des données expérimentales. Les cas tests consistent en des fantômesd'abord homogènes puis de complexité croissante avec insertion d'hétérogéenéités mimant les tissus osseuxet pulmonaire. In fine, le modèle aux moments M1 démontre des propriétés de précision meilleures quecertains algorithmes de type Pencil Beam Kernel encore utilisés cliniquement et proches de celles fourniespar des codes full Monte-Carlo académiques ou macro Monte-Carlo cliniques, même dans les cas testscomplexes retenus. Les performances liées aux temps de calcul de M1 ont été évaluées comme étantmeilleures que celles de codes Monte-Carlo.
Book Synopsis Dosimétrie basée sur l'imagerie portale par apprentissage de réseaux de neurones convolutifs pour l'assurance qualité spécifique au patient en radiothérapie externe by : Lucas Dal Bosco
Download or read book Dosimétrie basée sur l'imagerie portale par apprentissage de réseaux de neurones convolutifs pour l'assurance qualité spécifique au patient en radiothérapie externe written by Lucas Dal Bosco and published by . This book was released on 2023 with total page 0 pages. Available in PDF, EPUB and Kindle. Book excerpt:
Book Synopsis MODELISATION OF THE SUPERFICIAL DOSE VARIATION AS A FUNCTION OF THE PRESENCE OF VARIOUS ELEMENTS PLACED BETWEEN THE PHOTON BEAM SOURCE AND THE PATIENT SKIN by : Anwar Al Salah
Download or read book MODELISATION OF THE SUPERFICIAL DOSE VARIATION AS A FUNCTION OF THE PRESENCE OF VARIOUS ELEMENTS PLACED BETWEEN THE PHOTON BEAM SOURCE AND THE PATIENT SKIN written by Anwar Al Salah and published by . This book was released on 1995 with total page 72 pages. Available in PDF, EPUB and Kindle. Book excerpt: DANS LES TRAITEMENTS DE RADIOTHERAPIE EXTERNE, LA CONNAISSANCE DE LA DOSE ABSORBEE A LA SURFACE ET DANS LA ZONE DE TRANSITION EST IMPORTANTE TANT ELLE EST NECESSAIRE AUX RADIOTHERAPEUTES, SOUCIEUX DE MINIMISER OU D'ELIMINER LES REACTIONS CUTANEES, TOUT EN DELIVRANT UNE DOSE ADEQUATE AU VOLUME CIBLE. SI LES FAISCEAUX DE RAYONNEMENTS INCIDENTS NE RENCONTRAIENT AUCUN OBJET SUSCEPTIBLE DE PROJETER DES ELECTRONS SECONDAIRES, LA DOSE SUPERFICIELLE SERAIT DUE UNIQUEMENT AUX ELECTRONS SECONDAIRES PROVENANT DE L'AIR SITUE ENTRE LA SOURCE ET LE MILIEU ET AUX ELECTRONS RETRODIFFUSES PAR LE MILIEU LUI-MEME. CEPENDANT, EN PRATIQUE CLINIQUE, ON TROUVE DANS LES FAISCEAUX D'IRRADIATION, EN PLUS DU COLLIMATEUR, DES ACCESSOIRES PLACES ENTRE LE PATIENT ET LA SOURCE D'IRRADIATION QUI AUGMENTENT CETTE DOSE (PLAQUE PORTE-CACHES, MASQUE, COIN, SYSTEMES DE CONTENTION,). L'ETUDE PRESENTEE A MIS EN EVIDENCE QUE LA DOSE A LA SURFACE AINSI QUE DANS LES PREMIERS MILLIMETRES DE TISSUS IRRADIES EST FORTEMENT SOUS-ESTIMEE SI AUCUNE CORRECTION LIEE A L'EFFET DE CONTAMINATION N'EST APPLIQUEE: PAR EXEMPLE LA DOSE ABSORBEE EN SURFACE, EN INTERPOSANT 1 CM DE POLYSTYRENE A 5 CM DE LA SURFACE DU MILIEU PEUT ETRE 6 FOIS PLUS IMPORTANTE QU'EN L'ABSENCE DE MATERIAU. A PARTIR D'UN GRAND NOMBRE DE MESURES, NOUS AVONS CONSTATE QUE L'EFFET DE CONTAMINATION EST LIE A L'INDICE DE QUALITE DU FAISCEAU PRIMAIRE INCIDENT ET A L'EPAISSEUR DU MATERIAU INTERPOSE. POUR UN INDICE DE QUALITE DONNE, CET EFFET PASSE PAR UNE VALEUR MAXIMALE A UNE EPAISSEUR QUE NOUS AVONS NOMMEE EFFECTIVE. ELLE A ETE DETERMINEE POUR LES DIFFERENTS FAISCEAUX ETUDIES (CO-60, RX-6 MV, RX-10 MV ET RX-25 MV). CETTE VALEUR REPRESENTE L'EPAISSEUR CRITIQUE A NE PAS UTILISER SI L'ON VEUT EVITER DE SURDOSER LA PARTIE CUTANEE. NOUS AVONS MODELISE MATHEMATIQUEMENT LA VARIATION DE LA DOSE A L'AIDE DE PARAMETRES DETERMINES EXPERIMENTALEMENT DANS DES CONDITIONS S'APPROCHANT AU MIEUX DES CAS PRATIQUES DE TRAITEMENTS. UN PROGRAMME DE CALCUL, DEVELOPPE A PARTIR DE CE MODELE, PEUT AINSI ETRE INTEGRE DANS TOUT LOGICIEL DE RADIOTHERAPIE EXTERNE AFIN D'APPORTER UNE CORRECTION DE L'EFFET DE CONTAMINATION AU COURS DE L'ETUDE DOSIMETRIQUE PREVISIONNELLE
Book Synopsis Étude de la réponse dosimétrique du Nitrure de Gallium (GaN) by : Ruoxi Wang
Download or read book Étude de la réponse dosimétrique du Nitrure de Gallium (GaN) written by Ruoxi Wang and published by . This book was released on 2015 with total page 0 pages. Available in PDF, EPUB and Kindle. Book excerpt: Ce travail de thèse a pour but d'améliorer la précision de mesure de la dosimétrie basée sur le transducteur en Nitrure de Gallium (GaN) et de développer son application en radiothérapie. L'étude comprend des phases de modélisation, de simulation et de caractérisation de cette réponse pour la radiothérapie externe et la curiethérapie. En modélisation, nous avons proposé deux approches pour modéliser la réponse du transducteur GaN en radiothérapie externe. Dans la première approche, un modèle a été construit à partir de données expérimentales et en séparant les composantes primaires et diffusées du faisceau. Pour la deuxième approche, nous avons adapté un modèle initialement proposé pour les diodes silicium pour l'adapter au transducteur radioluminescent GaN. Nous avons également proposé un concept original de dosimétrie bi-média qui permet à partir des réponses mesurées des deux média de remonter à la dose dans les tissus, sans connaissance à priori des conditions d'irradiation. Ce concept a été démontré par des simulations Monte Carlo. Par ailleurs GaN pour la curiethérapie à Haut Débit de Dose, la réponse du transducteur GaN sous irradiation des sources d'iridium 192 et de cobalt 60 a été évaluée par simulation Monte Carlo et confirmée par des mesures. Des études de caractérisation des propriétés du transducteur radioluminescent GaN ont été réalisées avec ces sources. Un prototype de fantôme instrumenté avec des sondes GaN a été développé pour le contrôle qualité en curiethérapie HDR. Il permet de vérifier en temps réel les paramètres physiques du traitement (position de la source, le temps d'exposition, activité de la source).
Book Synopsis Mise en œuvre et apports cliniques d'un modèle Monte-Carlo d'un accélérateur linéaire de radiothérapie externe by : Jérémy Leste
Download or read book Mise en œuvre et apports cliniques d'un modèle Monte-Carlo d'un accélérateur linéaire de radiothérapie externe written by Jérémy Leste and published by . This book was released on 2020 with total page 231 pages. Available in PDF, EPUB and Kindle. Book excerpt: La validation des traitements de radiothérapie repose sur le calcul de la dose absorbée. Les algorithmes utilisés en routine clinique sont rapides mais limités dans certains cas. Dans ces situations, le calcul Monte-Carlo (MC) reste la référence. Cependant, celui-ci est complexe à mettre en place, et nécessite d'importantes ressources de calcul. Dans ce contexte, ces travaux de thèse ont consisté à élaborer une solution de double calcul MC applicable sur des cas cliniques, et à en étudier les apports. Pour ce faire nous avons développé un package nommé GAMMORA (GAte Monte carlo MOdel for RAdiotherapy). Il comprend la modélisation MC du TrueBeam (Varian) implémenté sur la plateforme GATE, ainsi qu'un script Python permettant de générer automatiquement les macros des simulations pour tous les types de traitements (électrons, VMAT, SRS, SBRT, VMAT-SBRT) à partir des données DICOM du patient. Le modèle étant déjà validé pour des applications simples de faisceaux de photons (X-RTE), nous l'avons complété en y intégrant la modélisation des faisceaux d'électrons (e-RTE) et celles de cas cliniques complexes. En parallélisant les simulations sur le mésocentre de calcul CALMIP, nous atteignons des temps de calcul raisonnables avec une incertitude statistique toujours inférieure à 2% dans les zones d'intérêts (de 10 min pour l'e-RTE à 3 h pour l'X-RTE). Pour éviter l'utilisation de fichiers d'espaces des phases (PHSP) volumineux, nous avons créé et validé un générateur de particules à partir d'un apprentissage profond (GAN) basé sur les PHSP constructeur. Pour l'e-RTE, les applicateurs ont été modélisés pour des champs simples et complexes. Les simulations ont été validées en les comparant aux mesures de référence faites dans l'eau pour les énergies 6, 9, 12, et 18 MeV. Nous avons également comparé les performances de GAMMORA et l'algorithme clinique eMC à des mesures (films radiochromiques) pour un fantôme complexe avec hétérogénéité (os et poumon) ou irrégularité de surface. Les résultats de GAMMORA étaient supérieurs ou équivalents à ceux d'eMC dans presque toutes les configurations. L'étude de cas cliniques a aussi montré des écarts de distributions de dose importants entre les deux algorithmes (particulièrement dans les régions de hautes densités). Une étude de l'effet interplay (IE) a ensuite été réalisée. Tout d'abord, des mesures ont été réalisées à l'aide d'un fantôme de contrôle qualité (Octavius 4D) placé sur une plateforme de mouvement 3D programmable. Il s'agissait d'abord d'évaluer qualitativement l'IE pour quelques configurations. Ensuite, ces dernières ainsi que 300 autres ont été simulées à l'aide de GAMMORA pour étudier l'IE de façon extensive en modifiant différents paramètres physiques (période, amplitude et forme du mouvement, dose par fraction ou marges de sécurité). Une méthodologie adaptée nous a permis d'isoler l'IE du blurring. [...].
Book Synopsis Modélisation Monte Carlo du CyberKnife M6 et ses applications à la dosimétrie de petits champs de radiothérapie by : Jasmine Duchaine
Download or read book Modélisation Monte Carlo du CyberKnife M6 et ses applications à la dosimétrie de petits champs de radiothérapie written by Jasmine Duchaine and published by . This book was released on 2022 with total page 0 pages. Available in PDF, EPUB and Kindle. Book excerpt: L'appareil de radiochirurgie CyberKnife performe des traitements avancés de radiothérapie qui offrent des avantages nets pour certains types de cancer. Or, cet appareil produit uniquement des petits faisceaux circulaires ce qui complexifie les procédures de dosimétrie en milieu clinique. En effet, en conditions de petits champs, les diverses perturbations au niveau du détecteur peuvent être très grandes. Ainsi, l'utilisation de la méthode Monte Carlo est nécessaire lors de l'étalonnage et la caractérisation de faisceaux. Ces processus, lors desquels des valeurs de dose de référence et relative sont mesurées et entrées dans les systèmes de planification de traitement, assurent l'efficacité des traitements ainsi que la sécurité des patients. Cette thèse porte sur la modélisation Monte Carlo du CyberKnife M6 et étudie diverses applications à la dosimétrie de petits champs de radiothérapie. En premier lieu, une nouvelle méthode permettant la correction de la dépendance au débit de dose des diodes au silicium est proposée. Cette dernière est validée puis appliquée à des mesures relatives effectuées au CyberKnife du Centre hospitalier de l'Université de Montréal (CHUM). Les résultats illustrent la correction de l'erreur systématique induite dans les mesures due à la dépendance au débit de dose de la diode considérée. La méthode proposée fournit alors une solution efficace à cette problématique. En second lieu, une méthode pour l'optimisation des paramètres sources requis en entrée lors de la modélisation Monte Carlo de faisceaux de radiothérapie est introduite. Cette dernière est basée sur une approche probabiliste portant sur la comparaison de mesures et de simulations pour divers détecteurs, et permet la détermination de l'énergie du faisceau d'électrons incident sur la cible d'un appareil, ainsi que de la largeur à mi-hauteur de sa distribution radiale. La méthode proposée, qui est appliquée au CyberKnife du CHUM, fournit une nouvelle approche permettant l'optimisation d'un modèle Monte Carlo d'un faisceau ainsi que l'estimation des incertitudes sur ses paramètres sources. En troisième lieu, le modèle de faisceau du CyberKnife développé est utilisé afin d'estimer l'impact des incertitudes des paramètres sources sur diverses fonctions dosimétriques couramment utilisées en milieu clinique, ainsi que sur des distributions de dose obtenues par simulation de plans de traitement. Les résultats illustrent l'augmentation de l'impact des incertitudes du modèle de faisceau avec la réduction de la taille de champ, et fournissent une nouvelle perspective sur la précision de calcul atteignable pour ce type de calcul de dose Monte Carlo en petits champs. En quatrième lieu, les protocoles de dosimétrie TG-51 (version adaptée du manufacturier) et TRS-483 sont respectivement appliqués et comparés pour l'étalonnage du CyberKnife M6 se trouvant au CHUM. Il est observé que le TRS-483 est cohérent avec le TG-51. Des facteurs de correction de la qualité et corrigeant pour les effets de moyenne sur le volume propres au CyberKnife du CHUM sont estimés par simulations Monte Carlo pour une chambre à ionisation Exradin A12. Les résultats illustrent que la valeur générique fournie dans le TRS-483 pourrait être surestimée en comparaison à notre modèle de CyberKnife et que cette surestimation pourrait être due à la composante de moyenne sur le volume.
Book Synopsis Contrôle de qualité dosimétrique des systèmes de planification des traitements par radiothérapie externe à l’aide d’objets-tests numériques calculés par simulations Monte-Carlo PENELOPE by : Yassine Ben Hdech
Download or read book Contrôle de qualité dosimétrique des systèmes de planification des traitements par radiothérapie externe à l’aide d’objets-tests numériques calculés par simulations Monte-Carlo PENELOPE written by Yassine Ben Hdech and published by . This book was released on 2011 with total page 289 pages. Available in PDF, EPUB and Kindle. Book excerpt: En raison des besoins de précision et de l’importance des risques associés, les traitements anticancéreux par radiothérapie externe sont simulés sur des Systèmes de Planification des Traitements ou TPS avant d’être réalisés, afin de s’assurer que la prescription médicale est respectée tant du point de vue de l’irradiation des volumes cibles que de la protection des tissus sains. Ainsi les TPS calculent des distributions de dose prévisionnelles dans le patient et les temps de traitement par faisceau qui seront nécessaires pour délivrer la dose prescrite. Le TPS occupe une position clé dans le processus décisionnel des traitements par radiothérapie. Il est donc impératif qu’il fasse l’objet d’un contrôle approfondi des ses performances (contrôle de qualité ou CQ) et notamment de ses capacités à calculer avec précision les distributions de dose dans les patients pour l’ensemble des situations cliniques qu’il est possible de rencontrer. Les méthodes « traditionnelles » recommandées pour le CQ dosimétrique des algorithmes de calcul de dose implémentés dans les TPS s’appuient sur des comparaisons entre des distributions de dose calculées par le TPS et des distributions de dose mesurées sous l’appareil de traitement dans des Objets-Tests Physiques (OTP). Dans ce travail de thèse nous proposons de substituer aux mesures de dose de référence réalisées dans des OTP des calculs de distribution de dose dans des Objets-Tests Numériques, calculs réalisés grâce au code Monte-Carlo PENELOPE. L’avantage de cette méthode est de pouvoir d’une part, simuler des conditions proches de la clinique, conditions très souvent inaccessibles par la mesure du fait de leur complexité, et d’autre part, de pouvoir automatiser le processus de CQ du fait de la nature d’emblée numérique des données de référence. Enfin une telle méthode permet de réaliser un CQ du TPS extrêmement complet sans monopoliser les appareils de traitement prioritairement utilisés pour traiter les patients. Cette nouvelle méthode de CQ a été testée avec succès sur le TPS Eclipse de la société Varian Medical Systems.
Book Synopsis Modélisation flexible du risque d'événements iatrogènes radio-induits by : Mohamed Amine Benadjaoud
Download or read book Modélisation flexible du risque d'événements iatrogènes radio-induits written by Mohamed Amine Benadjaoud and published by . This book was released on 2015 with total page 0 pages. Available in PDF, EPUB and Kindle. Book excerpt: La radiothérapie occupe une place majeure dans l'arsenal thérapeutique des cancers.Malgré des progrès technologiques importants depuis près de vingt ans, des tissus sains au voisinage ou à distance de la tumeur cible continuent à être inévitablement irradiés à des niveaux de doses très différents. Ces doses sont à l'origine d'effets secondaires précoces (Œdème, radionécrose, Dysphagie, Cystite) ou tardifs (rectorragies, télangiectasie, effets carcinogènes, les pathologie cérébrovasculaires).Il est donc primordial de quantifier et de prévenir ces effets secondaires afin d'améliorer la qualité de vie des patients pendant et après leur traitement.La modélisation du risque d'événements iatrogènes radio-induits repose sur la connaissance précise de la distribution de doses au tissu sain d'intérêt ainsi que sur un modèle de risque capable d'intégrer un maximum d'informations sur le profil d'irradiation et des autres facteurs de risques non dosimétriques. L'objectif de ce travail de thèse a été de développer des méthodes de modélisation capables de répondre à des questions spécifiques aux deux aspects, dosimétriques et statistiques, intervenant dans la modélisation du risque de survenue d'événements iatrogènes radio-induits.Nous nous sommes intéressé dans un premier temps au développement d'un modèle de calcul permettant de déterminer avec précision la dose à distance due au rayonnements de diffusion et de fuite lors d'un traitement par radiothérapie externe et ce, pour différentes tailles des champs et à différentes distances de l'axe du faisceau. Ensuite, nous avons utilisé des méthodes d'analyse de données fonctionnelles pour développer un modèle de risque de toxicité rectales après irradiation de la loge prostatique. Le modèle proposé a montré des performances supérieures aux modèles de risque existants particulièrement pour décrire le risque de toxicités rectales de grade 3. Dans le contexte d'une régression de Cox flexible sur données réelles, nous avons proposé une application originale des méthodes de statistique fonctionnelle permettant d'améliorer les performances d'une modélisation via fonctions B-splines de la relation dose-effet entre la dose de radiation à la thyroïde.Nous avons également proposé dans le domaine de la radiobiologie une méthodes basée sur l'analyse en composantes principales multiniveau pour quantifier la part de la variabilité expérimentale dans la variabilité des courbes de fluorescence mesurées.
Book Synopsis Étude de références dosimétriques nationales en radiothérapie externe by : Maïwenn Le Roy
Download or read book Étude de références dosimétriques nationales en radiothérapie externe written by Maïwenn Le Roy and published by . This book was released on 2011 with total page 175 pages. Available in PDF, EPUB and Kindle. Book excerpt: Le développement de nouvelles modalités de traitement telles que la RCMI et la radiothérapie stéréotaxique s’accompagne d’une utilisation croissante de champs d’irradiation complexes obtenus par superposition de faisceaux de petite taille ayant de multiples angles d’incidence. Ces nouvelles conditions de traitement sont très différentes des conditions de référence sur lesquelles se basent les protocoles dosimétriques internationaux. Ces travaux de thèse se proposent de réaliser des références dosimétriques pour des champs d’irradiation de dimensions inférieures à 10 x 10 cm2, à savoir 4 x 4 et 2 x 2 cm2. Il s’agit, dans la pratique, de comparer les coefficients d’étalonnage d’une chambre d’ionisation en termes de dose absorbée dans l’eau, pour les faisceaux de photons de 6 MV (avec et sans cône égalisateur) et de 12 MV de l’accélérateur linéaire médical du LNHB. Les références ont été déterminées à partir d’une mesure par calorimétrie graphite. Pour les mesures en champ 2 x 2 cm2, un calorimètre disposant d’un absorbeur de petites dimensions a été construit. Par ailleurs, une chambre d’ionisation adaptée à cette taille de champ a été recherchée. Nous avons montré que, pour les faisceaux étudiés, le coefficient d’étalonnage de la chambre d’ionisation de référence est indépendant de la dimension du champ d’irradiation entre 10 x 10 et 2 x2 cm2, aux incertitudes près (environ 0,4 % à un écart-type).
Book Synopsis Dosimétrie en radiothérapie et curiethérapie par simulation Monte-Carlo GATE sur grille informatique by : Cheik Oumar Thiam
Download or read book Dosimétrie en radiothérapie et curiethérapie par simulation Monte-Carlo GATE sur grille informatique written by Cheik Oumar Thiam and published by . This book was released on 2007 with total page 160 pages. Available in PDF, EPUB and Kindle. Book excerpt: Les traitements de radiothérapie nécessitent la délivrance d'une dose précise au niveau de la tumeur et une bonne connaissance de la dose dans les zones avoisinantes. Ce calcul, habituellement réalisé par les TPS, exige des outils précis et rapides. La plate-forme de simulation Monte-Carlo GATE, basée sur le code GEANT4, offre un outil performant pour les applications de la médecine nucléaire mais aussi des fonctionnalités permettant de faire des calculs dosimétriques de façon fiable et rapide. Dans cette thèse, deux études ont été menées en parallèle : la validation de la plate-forme GATE pour la modélisation de sources d'électrons et de photons de basse énergie et l'exploitation optimisée des infrastructures de grille informatique pour réduire les temps de calculs des simulations. GATE a été validé pour le calcul de points kernels de dose d'électrons mono-énergétiques et comparé avec les résultats d'autres études Monte-Carlo. Une étude détaillée a été faite sur la gestion du dépôt d'énergie au cours du transport des électrons dans GEANT4. Nous nous sommes intéressés aussi à la validation de GATE concernant le dépôt de dose de photons de très basse énergie (inférieure 35 keV). Pour cela, trois modèles de sources radioactives utilisées en curiethérapie et contenant de l'iode 125 (modèle 2301 de Best Medical International , Symmetra de UroMed/ Bebig et 6711 d'Amersham) ont été simulés. Plusieurs caractéristiques dosimétriques ont été étudiées selon les recommandations du groupe de travail n°43 de l'AAPM (American Association of Physicists in Medecine). Les résultats obtenus montrent une bonne concordance entre GATE et les études prises comme référence et recommandées par l'AAPM. L'utilisation de simulations Monte-Carlo dans les applications médicales pour une meilleure définition de la dose déposée dans un volume tumoral, nécessite des temps de calculs longs. Afin de réduire ces temps, nous avons exploité l'infrastructure de la grille EGEE sur laquelle nos simulations sont distribuées en utilisant des techniques novatrices pour la prise en compte de l'état de la grille de calcul. Les temps nécessaires pour la simulation d'une radiothérapie utilisant des électrons ont été réduits jusqu'à un facteur de 30. Une plate-forme web basée sur le portail GENIUS a été développée pour rendre accessible de façon simple toutes les modalités de soumission et de gestion des simulations ainsi que la gestion de données médicales (informations sur les patients, images CT, IRM...) sur les ressources de la grille. L'objectif final visé est de faire de GATE un outil fiable et utilisé en clinique pour des planifications de traitements de radiothérapie avec des temps de calculs acceptables (pas plus de 12 heures de calcul)
Book Synopsis DETERMINATION DE LA DOSE EN RADIOTHERAPIE DANS LES FAISCEAUX DE PHOTONS MODIFIES PAR DES MODULATEURS D'INTENSITE STATIQUES by : MARIA ESPERANZA.. CASTELLANOS LOPEZ
Download or read book DETERMINATION DE LA DOSE EN RADIOTHERAPIE DANS LES FAISCEAUX DE PHOTONS MODIFIES PAR DES MODULATEURS D'INTENSITE STATIQUES written by MARIA ESPERANZA.. CASTELLANOS LOPEZ and published by . This book was released on 1998 with total page 165 pages. Available in PDF, EPUB and Kindle. Book excerpt: LORSQUE DES MODULATEURS D'INTENSITE STATIQUES SONT UTILISES EN RADIOTHERAPIE ILS SONT AUSSI SOURCE DE DIFFUSE, MODIFIENT LA COMPOSITION SPECTRALE DU FAISCEAU ET POSENT DES PROBLEMES SPECIFIQUES POUR LE CALCUL DE LA DOSE DANS LE MILIEU. L'OBJECTIF DE NOTRE ETUDE A ETE D'ETABLIR UNE METHODE DE CALCUL TRIDIMENSIONNEL, GENERALE ET PRECISE, ADAPTEE A L'ALGORITHME DE SEPARATION PRIMAIRE-DIFFUSE ET VALABLE POUR N'IMPORTE QUEL TYPE DE MODULATEUR STATIQUE. UNE ETUDE THEORIQUE, VALIDEE EXPERIMENTALEMENT, A PERMIS D'EVALUER LES PERTURBATIONS DE LA FLUENCE PRIMAIRE CAUSEES PAR DES PLAQUES METALLIQUES INTERPOSEES DANS DES FAISCEAUX DE PHOTONS D'ENERGIE NOMINALE COMPRISE ENTRE 6 ET 23 MV. LES MODIFICATIONS SPECTRALES ET LES VARIATIONS D'ATTENUATION EN DIFFERENTS POINTS DU FAISCEAU ONT ETE QUANTIFIEES AINSI QUE LE RAYONNEMENT DIFFUSE PAR LE MODULATEUR. NOUS AVONS MONTRE QUE, LE DIFFUSE PROVENANT DES MODULATEURS POUVAIT ETRE NEGLIGE POUR DES FAIBLES EPAISSEURS ET LORSQU'ON S'INTERESSE A LA VARIATION RELATIVE DE LA DOSE. EN REVANCHE IL ENTRAINE DES MODIFICATIONS SIGNIFICATIVES DE PLUSIEURS POURCENTS SUR LA DOSE ABSOLUE ET DOIT ETRE PRIS EN COMPTE POUR LES PLUS GROSSES EPAISSEURS. DES METHODES CORRECTIVES DE LA FLUENCE PRIMAIRE ONT ETE PROPOSEES. A PARTIR DES SPECTRES ENERGETIQUES DES FAISCEAUX, NOUS AVONS ETUDIE L'INFLUENCE DES MODULATEURS METALLIQUES SUR LES COMPOSANTES PRIMAIRE ET DIFFUSEE DE LA DOSE DANS LE MILIEU ET PROPOSE DES AMELIORATIONS DE LA METHODE DE CALCUL. CES AMELIORATIONS SONT BASEES SUR UNE REPRESENTATION DU MODULATEUR SOUS FORME DE MATRICE DE TRANSMISSION ET SUR L'APPLICATION DE FACTEURS CORRECTIFS SEMI-EMPIRIQUES SUR LA BASE DE LA TECHNIQUE DE LANCER DE RAYON. ENFIN, NOUS AVONS DEVELOPPE LE CALCUL AUTOMATIQUE ET L'ELABORATION D'UN COMPENSATEUR CONSTITUE D'UN MATERIAU ORIGINAL, ET VALIDE LES AMELIORATIONS PROPOSEES POUR LE CALCUL DE LA DOSE EN PRESENCE DES MODULATEURS STATIQUES.
Book Synopsis Modélisation Monte-Carlo d'un accélérateur linéaire pour la prise en compte des densités pulmonaires dans le calcul de la dose absorbée en radiothérapie stéréotaxique by : Sara Beilla
Download or read book Modélisation Monte-Carlo d'un accélérateur linéaire pour la prise en compte des densités pulmonaires dans le calcul de la dose absorbée en radiothérapie stéréotaxique written by Sara Beilla and published by . This book was released on 2016 with total page 238 pages. Available in PDF, EPUB and Kindle. Book excerpt: Le calcul de la distribution de dose en Radiothérapie externe se fait en routine clinique à l'aide de Systèmes de Planification de Traitement (TPS) commerciaux. Les algorithmes de calcul de ces TPS ont énormément progressé ces dernières années. Cependant ils sont basés sur des approximations qui restent acceptables pour la plupart des conditions cliniques mais qui montrent leurs limites dans certains cas notamment avec des petites tailles de champ d'irradiation et/ou des faibles densités massiques dans un milieu. Or ces deux conditions sont pourtant réunies dans le cadre de la radiothérapie stéréotaxique des tumeurs bronchiques. Si quelques études ont été réalisées pour des densités massiques classiques de poumon, aucune n'a été réalisée pour des densités pulmonaires très faibles comme par exemple lorsque le patient est traité en inspiration profonde (" Deep Inspiration BreathHold ", i.e. DIBH). Mes travaux de recherche de thèse proposent une étude du calcul de dose pour différentes densités massiques et différentes tailles de champ en se basant sur un modèle Monte-Carlo (MC). La première étape modélise un accélérateur de type TrueBeam(r) (Varian, Palo Alto, CA) en utilisant les données du constructeur. Le modèle est construit à l'aide de la plateforme GATE basée sur la librairie Geant4. Les éléments principaux de la tête de l'appareil sont modélisés. Les espaces de phases (fichiers de particules) fournis par le constructeur au format " .IAEAphsp " sont situés en amont des mâchoires. Pour valider ce modèle, une série de champs simples (3x3 à 20x20 cm2) dans un fantôme d'eau sont implémentés pour des faisceaux de photons de 6X FF (" Flattening Filter "), 6X FFF, 10X FF et 10X FFF (" Flattening Filter Free "). Les résultats (profils, rendements de dose) sont comparés à des mesures de référence obtenues dans une cuve d'eau : respectivement 99% et 97% des points de dose des rendements et des profils respectent les critères de gamma index de 2%-2mm. Une fois le modèle validé, nous avons réalisé une série de simulations pour des champs de petites tailles (3x3 à 8x8 cm2) avec des fantômes hétérogènes de formes simples, pour lesquels la mesure reste accessible. Pour cette dernière, ont été insérés des films radio-chromiques dans des fantômes composés de plaques de PMMA et de deux types de liège de densité 0,12 et 0,24 correspondant respectivement aux poumons en DIBH et en respiration libre. Les résultats du modèle MC pour les quatre énergies ont été confrontés aux mesures expérimentales et aux algorithmes AAA et Acuros (Varian). De façon générale l'algorithme AAA surestime la dose au sein de l'hétérogénéité pulmonaire pour les petites tailles de champ et les faibles densités massiques. Par exemple, pour un champ de 3x3 cm2 et une densité de 0,12 au sein de l'hétérogénéité, une surestimation de la dose absorbée dans le poumon de 16% est mise en évidence pour l'algorithme AAA. Enfin, le modèle est utilisé pour trois cas non mesurables : un objet-test numérique cylindrique hétérogène, des données tomodensitométriques d'un patient en DIBH pour un champ fixe et en arc-thérapie en condition de stéréotaxie pulmonaire. Les résultats ont démontré respectivement pour les études sur TDM une surestimation de la dose dans la tumeur de 7% et 5,4% et dans le poumon de 14% et 9,6% par AAA. D'un point de vue clinique, cela se traduit par un sous-dosage du patient et donc un risque de récidive.
Book Synopsis Dosimétrie in vivo en radiothérapie externe avec imageurs portals au silicum amorphe by : Philippe Boissard
Download or read book Dosimétrie in vivo en radiothérapie externe avec imageurs portals au silicum amorphe written by Philippe Boissard and published by . This book was released on 2012 with total page 215 pages. Available in PDF, EPUB and Kindle. Book excerpt: La dosimétrie in vivo en transmission réalisée avec les imageurs portals apparait être une alternative intéressante pour la réalisation de la dosimétrie in vivo en Radiothérapie externe. Une nouvelle méthode basée sur des fonctions de Rapport Tissue Maximum finit (RTMf) et sur une séparation Primaire / Diffusée est proposée. La dose dans le patient peut alors être estimée à partir du signal transmis mesuré pendant le traitement. 46 configurations test réalisées à l'aide de fantômes d'eau solide ont été proposées pour réaliser l'évaluation globale de la méthode. En outre, une étude clinique de validation a été conduite pour 494 patients. Les images portals ont été acquises à l'aide d'imageur portals au silicium amorphe montés sur des accélérateur Clinacs Varian(tm). La dose dans le patient est calculée par rétroprojection de la dose portal à l'aide du logiciel EPIgray(tm) (logiciel développé en collaboration avec la société DOSIsoft(tm)) et est comparée à celle planifiée à l'aide logiciel Eclipse Varian(tm) (algorithme Pencil Beam). Les écarts entre les doses planifiées et les dose mesurées sont reportés pour chaque point d'intérêt. Les résultats sont dans les niveaux de tolérances habituels de la dosimétrie in vivo (moyenne=0.7% 1s= 2.7% pour les mesures sur fantômes; moyenne =-0.6% 1s= 2.8% pour les mesures in vivo sur patients). Pour conclure, la dosimétrie in vivo en transmission est facile à utiliser en conditions de routine clinique (pas de temps additionnels lors du traitement). En utilisant la méthode proposée, la dose peut être calculée en tous points dans le patient. La précision des résultats est plus qu'acceptable pour le cadre de la dosimétrie in vivo.
Book Synopsis Reconstruction de la dose absorbée in vivo en 3D pour les traitements RCMI et arcthérapie à l'aide des images EPID de transit by : Fouad Younan
Download or read book Reconstruction de la dose absorbée in vivo en 3D pour les traitements RCMI et arcthérapie à l'aide des images EPID de transit written by Fouad Younan and published by . This book was released on 2018 with total page 144 pages. Available in PDF, EPUB and Kindle. Book excerpt: Cette thèse a été réalisée dans le cadre de la dosimétrie des faisceaux de haute énergie délivrés au patient pendant un traitement de radiothérapie externe. L'objectif de ce travail est de vérifier que la distribution de dose 3D absorbée dans le patient est conforme au calcul réalisé sur le système de planification de traitement (TPS) à partir de l'imageur portal (en anglais : Electronic Portal Imaging Device, EPID). L'acquisition est réalisée en mode continu avec le détecteur aS-1200 au silicium amorphe embarqué sur la machine TrueBeam STx (VARIAN Medical system, Palo Alto, USA). Les faisceaux ont une énergie de 10 MeV et un débit de 600 UM.min-1. La distance source-détecteur (DSD) est de 150 cm. Après correction des pixels défectueux, une étape d'étalonnage permet de convertir leur signal en dose absorbée dans l'eau via une fonction de réponse. Des kernels de correction sont également utilisés pour prendre en compte la différence de matériaux entre l'EPID et l'eau et pour corriger la pénombre sur les profils de dose. Un premier modèle de calcul a permis ensuite de rétroprojeter la dose portale en milieu homogène en prenant en compte plusieurs phénomènes : les photons diffusés provenant du fantôme et rajoutant un excès de signal sur les images, l'atténuation des faisceaux, la diffusion dans le fantôme, l'effet de build-up et l'effet de durcissement du faisceau avec la profondeur. La dose reconstruite est comparée à celle calculée par le TPS avec une analyse gamma globale (3% du maximum de dose et 3 mm de DTA). L'algorithme a été testé sur un fantôme cylindrique homogène et sur un fantôme de pelvis à partir de champs modulés en intensité (RCMI) et à partir de champs d'arcthérapie volumique modulés, VMAT selon l'acronyme anglais Volumetric Modulated Arc Therapy. Le modèle a ensuite été affiné pour prendre en compte les hétérogénéités traversées dans le milieu au moyen des distances équivalentes eau dans une nouvelle approche de dosimétrie plus connue sous le terme de " in aqua vivo " (1). Il a été testé sur un fantôme thorax et, in vivo sur 10 patients traités pour une tumeur de la prostate à partir de champs VMAT. Pour finir, le modèle in aqua a été testé sur le fantôme thorax avant et après y avoir appliqué certaines modifications afin d'évaluer la possibilité de détection de sources d'erreurs pouvant influencer la bonne délivrance de la dose au patient.[...].
