Read Books Online and Download eBooks, EPub, PDF, Mobi, Kindle, Text Full Free.
Etude Numerique Et Experimentale Dun Systeme De Planification De Traitement Pour La Radiotherapie Integrant Un Calcul Monte Carlo
Download Etude Numerique Et Experimentale Dun Systeme De Planification De Traitement Pour La Radiotherapie Integrant Un Calcul Monte Carlo full books in PDF, epub, and Kindle. Read online Etude Numerique Et Experimentale Dun Systeme De Planification De Traitement Pour La Radiotherapie Integrant Un Calcul Monte Carlo ebook anywhere anytime directly on your device. Fast Download speed and no annoying ads. We cannot guarantee that every ebooks is available!
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 Therapeutic Applications of Monte Carlo Calculations in Nuclear Medicine by : H. Zaidi
Download or read book Therapeutic Applications of Monte Carlo Calculations in Nuclear Medicine written by H. Zaidi and published by CRC Press. This book was released on 2002-09-01 with total page 441 pages. Available in PDF, EPUB and Kindle. Book excerpt: Therapeutic Applications of Monte Carlo Calculations in Nuclear Medicine examines the applications of Monte Carlo (MC) calculations in therapeutic nuclear medicine, from basic principles to computer implementations of software packages and their applications in radiation dosimetry and treatment planning. With chapters written by recognized authorit
Book Synopsis Monte Carlo simulations and a theoretical study of the damage induced by ionizing particles at the macroscopic scale as well as the molecular scale by : Lena Mouawad
Download or read book Monte Carlo simulations and a theoretical study of the damage induced by ionizing particles at the macroscopic scale as well as the molecular scale written by Lena Mouawad and published by . This book was released on 2017 with total page 0 pages. Available in PDF, EPUB and Kindle. Book excerpt: Le travail présenté dans cette thèse se place dans le contexte de la simulation de dommages biologiques. D'abord une étude macroscopique met en question la pertinence des plans de traitement basés sur la dose absorbée et le passage à une étude de micro-dosimétrie permet l'utilisation de paramètres biologiques plus pertinents, tels que les cassures de brins d'ADN. La validité des sections efficaces d'interaction sur lesquelles se basent ces simulations est discutée en plus de détails. Suite à la complexité du milieu biologique, les sections efficaces d'interaction avec l'eau sont souvent utilisées. Nous développons un algorithme qui permet de fournir les sections efficaces d'ionisation pour n'importe quelle cible moléculaire, en utilisant des outils qui permettent de surmonter les difficultés de calcul, ce qui rend notre programme particulièrement intéressant pour les molécules complexes. Nous fournissons des résultats pour l'eau, l'ammoniac, l'acide formique et le tétrahydrofurane.
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 Monte Carlo Simulation in the Radiological Sciences by : Richard L. Morin
Download or read book Monte Carlo Simulation in the Radiological Sciences written by Richard L. Morin and published by CRC Press. This book was released on 2019-06-04 with total page 244 pages. Available in PDF, EPUB and Kindle. Book excerpt: First Published in 1988, this book offers a full exploration into the applications of the Monte Carlo Simulation. Carefully compiled and filled with a vast repertoire of notes, diagrams, and references this book serves as a useful reference for Students of Radiology, and other practitioners in their respective fields.
Book Synopsis Algorithms and Applications of the Monte Carlo Method by : Etienne Bernard
Download or read book Algorithms and Applications of the Monte Carlo Method written by Etienne Bernard and published by . This book was released on 2011 with total page 159 pages. Available in PDF, EPUB and Kindle. Book excerpt: Cette thèse porte sur la méthode de Monte-Carlo ainsi que sur des applications de cette méthode à la physique statistique. La première partie concerne l'étude de la transition de phase liquide-solide à deux dimensions. La nature de cette transition est un problème de la physique statistique qui a longtemps été débattu, et en particulier pour le modèle fondamental des disques durs. Dans le but de traiter ce problème, nous avons développé l'algorithme de Monte-Carlo dit ``event-chain''. Notre analyse numérique montre que la transition se déroule en deux étapes: en augmentant la densité, le système passe de manière discontinue d'une phase liquide à une phase dite hexatique, puis de manière continue à une phase solide par une transition de type Kosterlitz-Thouless. Ces résultats posent une nouvelle base théorique aux expériences sur les solides bidimensionnels. La deuxième partie concerne les algorithmes d'échantillonage parfait utilisant la méthode ``Coupling from the past''. Ces algorithmes de Monte-Carlo permettent d'échantillonner des systèmes selon la distribution exacte désirée, ce qui supprime le problème de la connaissance du temps de thermalisation d'une chaîne de Markov. Cette méthode s'est avérée inefficace pour des systèmes physiques où elle serait utile: les verres de spins à basse température, ou les sphères dures à haute densité par exemple. Nous avons étudié différents algorithmes exacts pour ces systèmes. Les résultats obtenus montrent que cette limitation est due aux transitions vers le chaos des chaînes de Markov, ces transitions étant d'origine dynamique et non thermodynamique.
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 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 Monte Carlo in Heavy Charged Particle Therapy by : Pablo Cirrone
Download or read book Monte Carlo in Heavy Charged Particle Therapy written by Pablo Cirrone and published by CRC Press. This book was released on 2023-11-08 with total page 528 pages. Available in PDF, EPUB and Kindle. Book excerpt: This book explores the current difficulties and unsolved problems in the field of particle therapy and, after analysing them, discusses how (and if) innovative Monte Carlo approaches can be used to solve them. Each book chapter is dedicated to a different sub-discipline, including multi-ion treatments, flash-radiotherapy, laser-accelerated beams, nanoparticles effects, binary reactions to enhance radiobiology, and space-related issues. This is the first book able to provide a comprehensive insight into this exciting field and the growing use of Monte Carlo in medical physics. It will be of interest to graduate students in medicine and medical physics, in addition to researchers and clinical staff. Key Features: Explores the exciting and interdisciplinary topic of Monte Carlo in particle therapy and medicine. Addresses common challenges in the field. Edited by an authority on the subject, with chapter contributions from specialists. Pablo Cirrone is a medical physicist and researcher at the Laboratori Nazionali del Sud of INFN, Italy, where he supports and coordinates various experimental groups. Dr. Cirrone is an expert in the use of proton and ion in radiation treatment and of absolute and relative dosimetry in electron, photon and ion beam. He is an expert in the development and test of detectors for medical applications, of the production and use of laser-driven beams for medical and multidisciplinary applications and recipient of the Michael Gotein Award. He is active on many scientific committees and organizes national and international conferences. Giada Petringa is a researcher at the Laboratori Nazionali del Sud of INFN, Italy. Dr. Petringa has a professional experience in the field of Monte Carlo simulations for medical applications, dosimetry, microdosimetry, and diagnostics with conventional and laser-driven proton beams. In 2019 she had a MSCA-IF-2019 (Marie Sklodowska-Curie Actions-Individual Fellowship) grant funded by the European Community in the framework of the H2020 program. She is a member of the Editorial Board of the international journal Physica Medica - European Journal of Medical. She organized more than fifteen international Geant4 Schools. She is an official member of the Geant4 code Collaboration at CERN since 2019. She is a code developer, and she collaborates to maintain two of the official examples of the code.
Book Synopsis Conception d'un formalisme de pouvoir d'arrêt équivalent et accélération graphique by : Daniel Maneval
Download or read book Conception d'un formalisme de pouvoir d'arrêt équivalent et accélération graphique written by Daniel Maneval and published by . This book was released on 2019 with total page 230 pages. Available in PDF, EPUB and Kindle. Book excerpt: En radiothérapie, la planification de traitement correspond à l'optimisation de la balistique pour administrer la dose prescrite aux lésions à traiter, tout en minimisant les doses collatérales reçues par les tissus sains. L'algorithme de calcul de dose qui est au cœur de cette simulation numérique se doit d'être précis et efficace. L'antagonisme de ces deux compétences a abouti au développement d'algorithmes analytique rapides dont l'amélioration de la précision dosimétrique a, de nos jours, atteint sa limite. L'exactitude de l'algorithme de calcul de dose est particulièrement importante en protonthérapie pour exploiter pleinement le potentiel balistique des protons. La méthode Monte Carlo de transport de proton est la plus précise mais également la moins efficace. Cette thèse a pour sujet le développement d'une plateforme Monte Carlo de calcul de dose suffisamment efficace pour envisager son utilisation en routine clinique. L'objectif principal du projet est d'accélérer le transport Monte Carlo de protons sans compromettre la précision des dépôts de dose. Pour ce faire, deux voies de recherche ont été exploitées. La première a consisté à établir une nouvelle méthode de réduction de variance nommée formalisme du pouvoir d'arrêt restreint équivalent (formalisme Leq). Cette technique améliore significativement la complexité algorithmique temporelle rendue constante (O(1)) au lieu de linéaire (O(n)) des algorithmes Monte Carlo actuels. La seconde voie de recherche s'est attardée à l'utilisation des processeurs graphiques pour améliorer la vitesse d'exécution du transport Monte Carlo de protons. La plateforme développée, nommée pGPUMCD, réalise le transport des protons sur des processeurs graphiques au sein de géométries voxelisées. Dans pGPUMCD, les techniques d'interactions condensées et ponctuelles sont considérées. Les interactions inélastiques de faibles portées sont modélisées par la décélération continue du proton à l'aide du formalisme Leq, et les interactions élastiques par la diffusion coulombienne multiple. Les interactions ponctuelles modélisées sont les interactions inélastiques, les intéractions nucléaires élastiques et non-élastiques proton-noyaux. pGPUMCD est comparé à Geant4, et les procédés physiques implémentés sont validés les uns après les autres. Pour les cas cliniques de calcul de dose, 27 matériaux sont définis pour la segmentation des tissus du scanner tomodensitométrique. L'exactitude dosimétrique du formalisme Leq est meilleure que 0.31% pour divers milieux allant de l'eau à l'or. Les gains d'efficacité intrinsèque au formalisme Leq sont supérieurs à 30 : entre 100 et 630 à précisions dosimétriques similaires. Combiné à l'accélération du GPU, le gain d'efficacité est d'un ordre de grandeur supérieur à 105. pGPUMCD concorde à Geant4 à moins de 1% jusqu'au pic de Bragg et à moins de 3% dans sa pénombre distale, pour différentes configurations de simulations allant des milieux homogènes jusqu'aux cas cliniques. De plus, 99.5% des points de dose passent le critère 1% et les portées de prescription concordent avec celles de Geant4 à moins 0.1%. Les temps de calcul de pGPUMCD sont inférieurs à 0.5 seconde par million de protons transportés contre plusieurs heures avec Geant4. Les performances dosimétriques et d'efficacité de pGPUMCD lui confèrent les bonnes caractéristiques pour être employé dans un environnement de planification dosimétrique clinique. L'apport médical attendu est un meilleur contrôle sur les doses administrées, ce qui permet une réduction significative des marges et des toxicités des traitements.
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 Planification de traitement en radiothérapie stéréotaxique par rayonnement synchrotron. Développement et validation d'un module de calcul de dose par simulations Monte Carlo by : Mathias Vautrin
Download or read book Planification de traitement en radiothérapie stéréotaxique par rayonnement synchrotron. Développement et validation d'un module de calcul de dose par simulations Monte Carlo written by Mathias Vautrin and published by . This book was released on 2011 with total page 0 pages. Available in PDF, EPUB and Kindle. Book excerpt: La radiothérapie stéréotaxique par rayonnement synchrotron (SSRT) est une technique innovante utilisant un faisceau synchrotron de rayons X monochromatiques entre 50 et 100 keV. Une augmentation de dose par prise de contraste est obtenue localement par effet photoélectrique sur unélément lourd injecté dans le volume cible (tumeur cérébrale). Des essais cliniques de SSRT sont encours de préparation à l'ESRF (établissement européen de rayonnement synchrotron). Un systèmede planification de traitement (TPS) est nécessaire pour le calcul de l'énergie déposée au patient(dose) pendant le traitement. Une version dédiée du TPS ISOgray a donc été développée. Ce travaildécrit l'adaptation du TPS réalisée, particulièrement au niveau du module de simulation virtuelleet de dosimétrie. Pour un calcul de dose, le TPS utilise une simulation Monte Carlo spécifique desphotons polarisés et de basse énergie. Les simulations sont réalisées depuis la source synchrotron,à travers toute la géométrie de la ligne de lumière modélisée et dans le patient. Pour ce calcul, desmatériaux spécifiques ont été notamment ajoutés pour la modélisation voxélisée du patient, afin deprendre en compte la présence d'iode dans certains tissus. Le processus de calcul Monte Carlo a étéoptimisé en vitesse et précision. De plus, un calcul des doses absolues et des temps d'irradiation,particulier à la SSRT, a été ajouté au TPS. Grâce à des mesures de rendements, profils de dose, etdoses absolues, réalisées à l'ESRF en cuve à eau et en fantôme solide avec ou sans couche d'os, lecalcul de dose du TPS a été validé pour la SSRT.
Book Synopsis Dosimétrie Monte Carlo personnalisée pour la planification et l'évaluation des traitements de radiothérapie interne by : Alice Petitguillaume
Download or read book Dosimétrie Monte Carlo personnalisée pour la planification et l'évaluation des traitements de radiothérapie interne written by Alice Petitguillaume and published by . This book was released on 2014 with total page 0 pages. Available in PDF, EPUB and Kindle. Book excerpt: Techniques médicales en plein essor suscitant d'importants espoirs thérapeutiques, les radiothérapies internes vectorisées (RIV) consistent à administrer un radiopharmaceutique pour traiter sélectivement les tumeurs. A l'heure actuelle, l'activité injectée au patient est généralement standardisée. Cependant, afin d'établir des relations dose-effet robustes et d'optimiser le traitement en préservant au mieux les tissus sains, une dosimétrie personnalisée doit être réalisée, à l'image des pratiques cliniques existant en radiothérapie externe. Dans ce cadre, l'objectif de la thèse était de développer, à l'aide du logiciel OEDIPE, une méthode de dosimétrie personnalisée reposant sur des calculs Monte Carlo directs. La méthode mise au point permet de calculer la distribution tridimensionnelle des doses absorbées en fonction de l'anatomie du patient, définie à l'aide d'images TDM ou IRM, ainsi que de la biodistribution de l'activité spécifique au patient, définie à partir de données d'émission TEMP ou TEP. Des aspects radiobiologiques, tels que les différences de radiosensibilité et de vitesse de réparation entre les tissus sains et les lésions tumorales, ont également été intégrés par l'intermédiaire du modèle linéaire-quadratique. Cette méthode a été appliquée à la radiothérapie interne sélective (SIRT) qui consiste à injecter des 90Y-microsphères pour traiter sélectivement les cancers hépatiques inopérables. Les distributions des doses absorbées et doses biologiques efficaces (BED) ainsi que les doses biologiques efficaces équivalentes uniformes (EUD) aux lésions hépatiques ont été calculées à partir des distributions d'activité de l'étape d'évaluation aux 99mTc-MAA pour 18 patients traités à l'hôpital européen Georges Pompidou. Ces résultats ont été comparés aux méthodes classiques utilisées en clinique et l'intérêt d'une dosimétrie précise et personnalisée pour la planification de traitement a été étudié. D'une part, la possibilité d'augmenter l'activité de manière personnalisée a été mise en évidence par le calcul de l'activité maximale injectable au patient en fonction de critères de tolérance donnés aux organes à risque. D'autre part, l'utilisation des grandeurs radiobiologiques a également permis d'évaluer l'apport potentiel de protocoles fractionnés en SIRT. L'outil développé peut donc être utilisé comme aide à l'optimisation des plans de traitement. En outre, une étude a été initiée en vue d'améliorer la reconstruction des données post-traitement de la TEMP-90Y. L'évaluation à partir de ces données des doses délivrées lors du traitement pourra permettre, d'une part, de prédire le contrôle tumoral et d'anticiper le risque de toxicité aux tissus sains et, d'autre part, d'établir des relations dose-effet précises pour ces traitements.
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 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 Étude Monte Carlo de l'impact de la tomodensitométrie multiénergie sur la précision du calcul de dose en protonthérapie by : Arthur Lalonde
Download or read book Étude Monte Carlo de l'impact de la tomodensitométrie multiénergie sur la précision du calcul de dose en protonthérapie written by Arthur Lalonde and published by . This book was released on 2019 with total page pages. Available in PDF, EPUB and Kindle. Book excerpt: La protonthérapie est une méthode de traitement du cancer qui a le potentiel de cibler les tumeurs plus précisément que la radiothérapie conventionnelle. Cependant, la pratique clinique actuelle est sujette à une incertitude sur la portée des protons qui limite grandement les bénéfices de la protonthérapie face aux méthodes traditionnelles. En effet, notre incapacité à prédire avec une précision suffisante le parcours des protons à l'intérieur d'un patient impose l'application de marges de sécurité autour des sites tumoraux, et ce, au coût d'une augmentation considérable du volume de tissus sains irradiés. Le but de cette thèse est d'étudier le potentiel de la tomodensitométrie multiénergie (MECT) à réduire l'incertitude sur la portée des faisceaux de protonthérapie. Dans un premier temps, une méthode d'analyse des tissus humains basée sur le MECT est développée. Cette méthode, nommée eigentissue decomposition (ETD) vise à estimer la composition élémentaire et la densité des tissus humains, dans le but de prédire de façon plus juste le transport des faisceaux de protonthérapie par calcul Monte Carlo. La méthode ETD est subséquemment adaptée à la présence de bruit dans les images cliniques à l'aide d'un estimateur bayésien. Ensuite, une méthode de partitionnement des données basée sur l'algorithme des k-moyennes est développée afin de permettre une implémentation de la méthode ETD dans un système de calcul de dose Monte Carlo. L'ensemble de ces outils est finalement employé pour déterminer l'impact du MECT sur la précision du calcul de la portée des protons dans une géométrie humanoïde de référence. L'étude des distributions de dose obtenues pour chaque modalité d'imagerie est effectuée pour quantifier la performance du MECT face aux méthodes conventionnelles. Les résultats obtenus indiquent que le MECT employé avec la méthode ETD permet de réduire l'incertitude sur la portée des protons de 1.51% à 0.86%. L'étude suggère que la tomodensitométrie multiénergie a le potentiel d'améliorer la précision des traitements de protonthérapie. Un calcul plus exact de la portée des faisceaux de protonthérapie est associé à une augmentation des taux de succès du traitement, à une diminution des effets secondaires ainsi qu'une baisse du risque de récurrence de la maladie suite au traitement.
Book Synopsis Integration et validation d'un système de compensateurs dans une chaine de traitement de radiothérapie par modulation d'intensité by : Hanna El-Balaa
Download or read book Integration et validation d'un système de compensateurs dans une chaine de traitement de radiothérapie par modulation d'intensité written by Hanna El-Balaa and published by . This book was released on 2003 with total page 263 pages. Available in PDF, EPUB and Kindle. Book excerpt:
