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Evaluation Des Algorithmes De Calcul De Dose Pour Les Faisceaux Delectrons Utilises En Radiotherapie
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Book Synopsis Evaluation des algorithmes de calcul de dose pour les faisceaux d'électrons utilisés en radiothérapie by : Jad El Barouky
Download or read book Evaluation des algorithmes de calcul de dose pour les faisceaux d'électrons utilisés en radiothérapie written by Jad El Barouky and published by . This book was released on 2011 with total page 0 pages. Available in PDF, EPUB and Kindle. Book excerpt: La précision du calcul de dose est cruciale pour la qualité de la planification et de la réalisation des traitements en radiothérapie. L'objectif de ce travail était d'évaluer la qualité des algorithmes de calcul de dose des faisceaux d'électrons pour des conditions particulières proches des situations cliniques rencontrées. Une méthodologie spécifique de dosimétrie par films radiochromiques des faisceaux d'électrons a été développée et validée, y compris pour des situations difficiles avec une précision de 3.1% en dose absolue et 2.6% en dose relative. Cette technique a permis de développer des tests de Contrôle Qualité généralistes rapides et efficaces qui servent de base de données mesurées en cas de changement de version du système de planification de traitement et/ou d'algorithme de calcul de dose. Les mesures par films ont été comparées avec les calculs de deux algorithmes de calcul de dose Pencil Beam et Monte Carlo. Les deuxcodes ont donné des résultats similaires dans les tests d'obliquité, d'irrégularité et de DSP étendue. En revanche, les calculs Monte Carlo sont plus précis en présence d'hétérogénéités. D'autre part, cette méthode de dosimétrie par films radiochromiques a permis de développer un nouveau mode d'évaluation des plans de traitement avec des films découpés et insérés dans des fantômes anthropomorphiques (de type thorax et tête) de manière à obtenir la distribution de dose en 2D dans un plan transversal donné ; ces tests cliniques pouvant aussi être utilisés dans le cadre d'un Contrôle de Qualité interne adapté à l'activité clinique du service. La comparaison des mesures avec les calculs a montré une meilleure précision dans les calculs Monte Carlo par rapport aux calculs Pencil Beam au niveau des hétérogénéités, notamment dans les poumons, les cavités et les os.
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 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 Calcul de Dose en Radiothérapie by : ZIANE-M.
Download or read book Calcul de Dose en Radiothérapie written by ZIANE-M. and published by Omniscriptum. This book was released on 2011-09 with total page 176 pages. Available in PDF, EPUB and Kindle. Book excerpt: Un ensemble de données dosimétriques ont été mesurées afin de vérifier la précision d'un algorithme de calcul de dose pour des faisceaux de photons. Les distributions de dose d'une source de 60Co ont été mesurées en utilisant une chambre d'ionisation dans un fantôme d'eau et des dosimètres thermoluminescent (TLD) dans un fantôme anthropomorphique hétérogène. Les tests basés sur les protocoles du l'AAPM TG23 et du NCS inclus des champs carrés, champs rectangulaires, champs ayant une distance source surface (DSP) variable, champs avec filtre en coin, champs irréguliers, champs avec incidence oblique, champs avec collimation asymétrique, champs ayant un bloc central, déficit tissulaire et une surface irrégulière. L'ensemble de données est utilisé pour valider l'algorithme de calcul de dose pour le faisceau de photon de deux systèmes de planning de traitement selon les critères d'acceptabilité recommandés. L'application de l'ensemble des tests n'a pas présenté une difficulté insurmontable, et malgré mes résultats n'ont pas dépassé les tolérances, on ne peut pas séparer les performances d'un système aux facteurs liés à la manipulation ou à la mesure.
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 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 Optimisation des plans de traitement en radiothérapie grâce aux dernières techniques de calcul de dose rapide by : Ming Chao Yang
Download or read book Optimisation des plans de traitement en radiothérapie grâce aux dernières techniques de calcul de dose rapide written by Ming Chao Yang and published by . This book was released on 2014 with total page 0 pages. Available in PDF, EPUB and Kindle. Book excerpt: Cette thèse s'inscrit dans la perspective des traitements de radiothérapie en insistant sur la nécessité de disposer d'un logiciel de planification de traitement (TPS) rapide et fiable. Le TPS est composé d'un algorithme de calcul de dose et d'une méthode d'optimisation. L'objectif est de planifier le traitement afin de délivrer la dose à la tumeur tout en sauvegardant les tissus sains et sensibles environnant. La planification des traitements consiste à déterminer les paramètres d'irradiation les mieux adaptés au patient. Dans le cadre de cette thèse, les paramètres d'un traitement par RCMI (Radiothérapie Conformationnelle avec Modulation d'Intensité) sont la position de la source, les orientations des faisceaux et, pour chaque faisceau composé de faisceaux élémentaires, la fluence de ces derniers. La fonction objectif est multicritère en associant des contraintes linéaires. L'objectif de la thèse est de démontrer la faisabilité d'une méthode d'optimisation du plan de traitement fondée sur la technique de calcul de dose rapide développée par (Blanpain, 2009). Cette technique s'appuie sur un fantôme segmenté en mailles homogènes. Le calcul de dose s'effectue en deux étapes. La première étape concerne les mailles : les projections et pondérations y sont paramétrées en fonction de critères physiques et géométriques. La seconde étape concerne les voxels: la dose y est calculée en évaluant les fonctions préalablement associées à leur maille.Une reformulation de cette technique permet d'aborder le problème d'optimisation par la méthode de descente de gradient. L'optimisation en continu des paramètres du traitement devient envisageable. Les résultats obtenus dans le cadre de cette thèse ouvrent de nombreuses perspectives dans le domaine de l'optimisation des plans de traitement en radiothérapie.
Book Synopsis Méthodologie d'évaluation des impacts cliniques et dosimétriques d'un changement de procédure en radiothérapie by : Abdulhamid Chaikh
Download or read book Méthodologie d'évaluation des impacts cliniques et dosimétriques d'un changement de procédure en radiothérapie written by Abdulhamid Chaikh and published by . This book was released on 2012 with total page 0 pages. Available in PDF, EPUB and Kindle. Book excerpt: Introduction et objectif : La prescription des traitements en radiothérapie est basée sur l'analyse de la répartition de dose calculée par le TPS. Un changement d'algorithme de calcul doit être précédé d'une analyse dosimétrique complète, afin que les impacts cliniques soient maitrisés. Nous présentons une méthodologie de mise en œuvre d'un nouveau TPS. Matériel et méthodologie : Nous avons utilisé 5 algorithmes de calcul de dose. Nous avons comparé 6 plans de traitement avec des configurations identiques : patient, énergie, balistique. Nous avons comparé 12 localisations tumorales : 5 poumons, 1 œsophage, 1 sein, 3 ORL, 1 encéphales et 1 prostate. Le principe de méthodologie est basé sur deux critères d'analyse : 1.Critère d'analyse dosimétrique : nous avons classé les outils d'analyse en 3 catégories : analyse liée à la dose de traitement, analyse liée à la distribution de dose et analyse liée à la répartition de la dose 2.Critère d'analyse statistique : nous avons considéré que nous avons 5 séries de mesure liée à 5 algorithmes. Nous avons considéré les valeurs dosimétriques calculées par l'ancien algorithme comme valeurs de référence. Le test de comparaison statistique utilisé était un Wilcoxon pour série apparié avec un seuil de signification de 5% et un intervalle de confiance à 95%. Résultats et discussion : Nous avons trouvé des écarts pour tous les paramètres comparés dans cette étude. Ces écarts dépendent de la localisation de la tumeur et de l'algorithme de calcul. La maîtrise statistique des résultats nous permet, d'une part de diagnostiquer et interpréter les écarts dosimétriques observés et d'autre part, de déterminer si les écarts sont significatifs. Conclusion : Nous proposons une méthodologie qui permet de quantifier d'éventuels écarts dosimétriques lors d'un changement d'algorithme. L'analyse statistique permet de s'assurer que les résultats sont significatifs.
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 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 Etude numérique et expérimentale d'un système de planification de traitement pour la radiothérapie intégrant un calcul Monte Carlo by : Bouchra Habib
Download or read book Etude numérique et expérimentale d'un système de planification de traitement pour la radiothérapie intégrant un calcul Monte Carlo written by Bouchra Habib and published by . This book was released on 2009 with total page 199 pages. Available in PDF, EPUB and Kindle. Book excerpt:
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 MODELISATION ET OPTIMISATION DE LA DISTRIBUTION DE DOSE DANS LE PROCESSUS DE PLANIFICATION INVERSE EN RADIOTHERAPIE D'INTENSITE MODULEE by : LAURE.. VIEILLEVIGNE
Download or read book MODELISATION ET OPTIMISATION DE LA DISTRIBUTION DE DOSE DANS LE PROCESSUS DE PLANIFICATION INVERSE EN RADIOTHERAPIE D'INTENSITE MODULEE written by LAURE.. VIEILLEVIGNE and published by . This book was released on 1999 with total page 249 pages. Available in PDF, EPUB and Kindle. Book excerpt: LE BUT DE LA THESE ETAIT D'ETUDIER L'OPTIMISATION INVERSE EN RADIOTHERAPIE CONFORMATIONNELLE. AFIN D'EXAMINER DE MANIERE APPROFONDIE LA PROBLEMATIQUE POSEE PAR LA RESOLUTION DU PROBLEME INVERSE, NOUS AVONS CONSTITUE DEUX ENVIRONNEMENTS DE RECHERCHE. LE PREMIER ENVIRONNEMENT, PERMETTANT DE MIEUX APPREHENDER LE PROBLEME INVERSE, EST BASE SUR UN MODELE THEORIQUE UTILISANT UNE MATRICE DE DOSE BIDIMENSIONNELLE ET DES FAISCEAUX PARALLELES UNIDIMENSIONNELS. LE DEUXIEME ENVIRONNEMENT UTILISE L'ANATOMIE TRIDIMENSIONNELLE DU PATIENT, DES FAISCEAUX DIVERGENTS BIDIMENSIONNELS ET UN MODELE DE CALCUL DE DOSE UTILISE EN DOSIMETRIE CLINIQUE. L'INVESTIGATION ORIGINALE A CONSISTE A REMODELER LE CALCUL DE DOSE BASE SUR LA SEPARATION DU RAYONNEMENT PRIMAIRE ET DIFFUSE POUR L'ADAPTER A UN SYSTEME D'OPTIMISATION INVERSE. DANS LES DEUX ENVIRONNEMENTS, NOUS AVONS MODELISE LE PROCESSUS INVERSE ET ANALYSE LES PARAMETRES QUI AGISSENT SUR SA RESOLUTION A L'AIDE D'UNE ANALYSE NON APPLIQUEE PRECEDEMMENT DANS CE DOMAINE QUI EST LA DECOMPOSITION EN VALEURS SINGULIERES (SVD). L'INTERET DE SVD RESIDE DANS SA CAPACITE A FOURNIR DES INFORMATIONS PHYSIQUES SUR LA PROCEDURE D'IRRADIATION ET A CORRIGER LE MAUVAIS CONDITIONNEMENT GRACE A L'UTILISATION DE FILTRES REGULARISANTS. NOUS AVONS ETUDIE L'INFLUENCE DES PARAMETRES (A) PHYSIQUES : MODELE DE CALCUL DE DOSE, ENERGIE DES PHOTONS ET (B) ALGORITHMIQUES : ECHANTILLONNAGE DE L'ESPACE DE DOSE ET DES FAISCEAUX, NOMBRE DE FAISCEAUX SUR LE CONDITIONNEMENT DU PROCESSUS INVERSE, LA QUALITE DE LA DISTRIBUTION DE DOSE ET LA FORME DES PROFILS D'INTENSITE MODULEE. LES RESULTATS ONT MONTRE QUE LES PARAMETRES PRECEDENTS AVAIENT UNE INFLUENCE IMPORTANTE SUR LE CONDITIONNEMENT DU PROCESSUS INVERSE. CEPENDANT, UN MAUVAIS CONDITIONNEMENT N'IMPLIQUAIT PAS FORCEMENT UNE MAUVAISE QUALITE DE LA DISTRIBUTION DE DOSE INVERSE MAIS SE REPERCUTAIT SUR LA FORME DES PROFILS D'INTENSITE MODULEE QUI PRESENTAIENT DES OSCILLATIONS. LA FORME DES PROFILS CONDITIONNERA LEUR APPLICABILITE PAR UNE DES TECHNIQUES D'EXECUTION DU TRAITEMENT (COMPENSATEURS, COLLIMATEURS MULTILAMES). CONCERNANT LE MODELE DE CALCUL DE DOSE, NOS RESULTATS ONT CONFIRME LA POSSIBILITE DE CALCULER LE PROFIL D'INTENSITE MODULEE EN IGNORANT LE RAYONNEMENT DIFFUSE.
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 Méthodologie pour la détermination de la dose absorbée dans le cas des petits champs avec et sans hétérogénéités pour des faisceaux de photons de haute énergie by : Tony Younes
Download or read book Méthodologie pour la détermination de la dose absorbée dans le cas des petits champs avec et sans hétérogénéités pour des faisceaux de photons de haute énergie written by Tony Younes and published by . This book was released on 2018 with total page 255 pages. Available in PDF, EPUB and Kindle. Book excerpt: La radiothérapie stéréotaxique nécessite l'utilisation de petits faisceaux de photons issus d'accélérateur linéaire d'électrons avec (WFF) ou sans filtre égalisateur (FFF) définis généralement par un collimateur multi-lames (MLC). La dosimétrie de ces petits faisceaux représente un défi majeur principalement lié au manque d'équilibre électronique latéral et à la perturbation introduite par la présence des détecteurs. Mes travaux de thèse ont consisté à étudier la métrologie de ces faisceaux WFF et FFF dans des milieux homogènes et hétérogènes en combinant des mesures expérimentales, des calculs Monte-Carlo (MC) et des calculs provenant de deux algorithmes utilisés dans le système de planification de traitements : l'Anisotropic Analytical Algorithm (AAA) et Acuros XB (AXB). Pour mener à bien ces travaux, la première partie a consisté à modéliser le MLC haute définition (HDMLC) de l'accélérateur TrueBeam STx avec la plateforme MC GATE. Des fichiers d'espaces de phases, fournis par le constructeur ont été utilisés auxquels ont été rajoutées les géométries des mâchoires et des lames. Cette modélisation a été validée en comparant les calculs MC aux mesures expérimentales dans le cas de champs définis par le HDMLC à géométrie simple et complexe allant de 0.5×0.5 cm2 à 16×16 cm2. Cette première étape était indispensable pour pouvoir déterminer les facteurs correctifs à appliquer à la mesure de la dose absorbée dans l'eau des petits faisceaux selon le formalisme de l'IAEA TRS-483. Quatre détecteurs ont été étudiés : deux micro-chambres d'ionisation à cavité d'air et deux détecteurs solides (diode et diamant) et les facteurs correctifs ont été obtenus selon trois méthodologies combinant des calculs MC dans un voxel d'eau ou dans le volume sensible des détecteurs (après modélisation complète de ces derniers) ainsi que des mesures expérimentales par films radiochromiques. Un écart moyen inférieur à 1% a été trouvé entre les trois méthodes et les valeurs publiées dans l'IAEA TRS-483, excepté pour le champ de 0.5×0.5 cm2. La comparaison avec les algorithmes AAA et AXB a révélé une supériorité de AXB par rapport au AAA avec un accord inférieur à 1% pour le champ 1×1 cm2. Pour approfondir l'analyse des facteurs correctifs, les spectres de fluence électronique au sein des détecteurs ont été déterminés afin de séparer les contributions liées à la composition atomique (volume sensible, enrobage) et à la taille du volume sensible. L'impact du potentiel d'ionisation a également été évalué. Pour cela, un code de calcul de fluence différentielle en énergie pour les photons et les électrons a été développé et implémenté dans GATE après l'avoir validé par confrontation avec un autre code MC EGS. L'étape suivante s'est articulée autour de la métrologie des petits faisceaux dans des milieux hétérogènes de type poumon et os. Les calculs MC et AXB permettent d'exprimer la dose absorbée dans le milieu (Dm) et par conversion de la rapporter en dose absorbée dans l'eau (Dw) alors que les algorithmes conventionnels (tel que le AAA) expriment en général directement la Dw. L'impact des compositions atomiques sur le calcul de la dose absorbée, sur la conversion de Dm à Dw ainsi que sur la modification de fluence électronique au sein des hétérogénéités a été analysé.
Book Synopsis Radiotherapy in Clinical Practice by : H. F. Hope-Stone
Download or read book Radiotherapy in Clinical Practice written by H. F. Hope-Stone and published by Butterworth-Heinemann. This book was released on 1986 with total page 474 pages. Available in PDF, EPUB and Kindle. Book excerpt:
