Contrôle dosimétrique des traitements de radiothérapie par simulation Monte Carlo de l'image de dose portale transmise PDF Download
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Author: Jean-Noël Badel
Publisher:
ISBN:
Category :
Languages : fr
Pages : 196
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Book Description
Le sujet est le contrôle dosimétrique des traitement s de radiothérapie par l’utilisation de l’imagerie portale numérique (EPID). A l’origine, les EPID ont été conçus pour la vérifactaion du positionnement du patient par rapport aux champs d’irradiation de son traitement. Depuis, plusieurs travaux ont mis en avant les propriétés dosimétriques de ces imageurs et leurs applications pour le contrôle dosimétrique des traitements. L’objectif de cette thèse est ainsi de concevoir et d’évaluer un modèle de prédiction de l’image de dose portale transmise. Nos travaux se déclinent en deux axes. Le premier analyse les capacités dosimétriques d’un imageur à matrice de silicium (a-Si) de type iViewGT d’Elekta. Nous mettons en évidence la faisabilité d’utiliser ce système pour la dosimétrie à condition de procéder à un étalonnage précis, tenant compte des paramètres d’irradiations les plus influents tels l’énergie nominale, la taille du champ et l’épaisseur du patient. Le deuxième développe un modèle de prédiction de l’image de dose portale transmise par méthode Monte Carlo. Notre modèle consiste à calculer l’image de transmission à travers le patient par simulationMonte Carlo et à mesurer l’image portale du champ d’irradiation sans le patient. Cette approche implique la prise en compte du faisceau de photons, du patient et de l’imageur dans la simulation. Les premières validations ont consisté à comparer les transmissions mesurées et simulées. Les résultats sur fantôme, donnent des écarts inférieurs à 2% entre mesures et simulations.
Author: Jean-Noël Badel
Publisher:
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Category :
Languages : fr
Pages : 196
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Book Description
Le sujet est le contrôle dosimétrique des traitement s de radiothérapie par l’utilisation de l’imagerie portale numérique (EPID). A l’origine, les EPID ont été conçus pour la vérifactaion du positionnement du patient par rapport aux champs d’irradiation de son traitement. Depuis, plusieurs travaux ont mis en avant les propriétés dosimétriques de ces imageurs et leurs applications pour le contrôle dosimétrique des traitements. L’objectif de cette thèse est ainsi de concevoir et d’évaluer un modèle de prédiction de l’image de dose portale transmise. Nos travaux se déclinent en deux axes. Le premier analyse les capacités dosimétriques d’un imageur à matrice de silicium (a-Si) de type iViewGT d’Elekta. Nous mettons en évidence la faisabilité d’utiliser ce système pour la dosimétrie à condition de procéder à un étalonnage précis, tenant compte des paramètres d’irradiations les plus influents tels l’énergie nominale, la taille du champ et l’épaisseur du patient. Le deuxième développe un modèle de prédiction de l’image de dose portale transmise par méthode Monte Carlo. Notre modèle consiste à calculer l’image de transmission à travers le patient par simulationMonte Carlo et à mesurer l’image portale du champ d’irradiation sans le patient. Cette approche implique la prise en compte du faisceau de photons, du patient et de l’imageur dans la simulation. Les premières validations ont consisté à comparer les transmissions mesurées et simulées. Les résultats sur fantôme, donnent des écarts inférieurs à 2% entre mesures et simulations.
Author: Yassine Ben Hdech
Publisher:
ISBN:
Category :
Languages : fr
Pages : 289
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Book Description
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.
Author: Lydia Maigne
Publisher:
ISBN:
Category :
Languages : en
Pages : 220
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Book Description
Le but était d'optimiser la plate-forme de simulation Monte Carlo GATE ( Geant 4 Application for Tomographic Emission) pour fournir des planifications de traitements en dosimétrie précises, personnalisées et rapides. Une application à la curiethérapie oculaire est présentée. Une validation du logiciel GEANT4 est effectuée avec une modélisation de points sources émetteurs d'électrons. L'implémentation du processus de diffusion multiple doit être encore corrigé dans les prochaines versions de GEANT4. La transcription des unités Hounsfield en paramètres tissulaires est présentée pour une utilisation de GATE sur des images voxélisées. Les distributions de dose obtenues avec GATE pour les traitements de curiethérapie oculaire sont comparées et validées. Un déploiement de GATE sur grille de calcul est effectué, le gain en temps de calcul est très significatif. Un portail web d'accès convivial à la grille a été développé.
Author: Michael Ljungberg
Publisher: CRC Press
ISBN: 1439841098
Category : Medical
Languages : en
Pages : 361
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Book Description
From first principles to current computer applications, Monte Carlo Calculations in Nuclear Medicine, Second Edition: Applications in Diagnostic Imaging covers the applications of Monte Carlo calculations in nuclear medicine and critically reviews them from a diagnostic perspective. Like the first edition, this book explains the Monte Carlo method and the principles behind SPECT and PET imaging, introduces the reader to some Monte Carlo software currently in use, and gives the reader a detailed idea of some possible applications of Monte Carlo in current research in SPECT and PET. New chapters in this edition cover codes and applications in pre-clinical PET and SPECT. The book explains how Monte Carlo methods and software packages can be applied to evaluate scatter in SPECT and PET imaging, collimation, and image deterioration. A guide for researchers and students developing methods to improve image resolution, it also demonstrates how Monte Carlo techniques can be used to simulate complex imaging systems.
Author: H. Zaidi
Publisher: CRC Press
ISBN: 1000687686
Category : Medical
Languages : en
Pages : 431
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Book Description
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
Author: Léone Blazy
Publisher:
ISBN:
Category :
Languages : fr
Pages : 230
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Les Systèmes de Planification des Traitements (Treatment Planning System - TPS) occupent une position clé au sein du service de radiothérapie : ils réalisent le calcul prévisionnel de la distribution de la dose et des temps de traitement. Traditionnellement, le contrôle qualité des distributions de dose calculées par les TPS s'appuie sur leurs comparaisons avec des distributions de dose mesurées sous l'appareil de traitement. Ce travail de thèse se propose de substituer ces mesures dosimétriques au profit de calculs dosimétriques de référence obtenus par le code Monte-Carlo (MC) PENELOPE. Les simulations MC fournissent un large choix de configurations de test et permettent d'envisager un contrôle qualité des aspects dosimétriques des TPS sans monopoliser les appareils de traitement. Ce contrôle qualité, basé sur des simulations MC, a été expérimenté sur un TPS clinique et a permis de simplifier les procédures qualité du TPS. Ce contrôle qualité plus approfondi, plus précis et plus simple à mettre en œuvre pourrait se généraliser à l'ensemble des centres de radiothérapie.
Author: N. De Gangi
Publisher:
ISBN:
Category : Gamma rays
Languages : en
Pages : 104
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Author: Andreas Kling
Publisher: Springer Science & Business Media
ISBN: 3642182119
Category : Science
Languages : en
Pages : 1200
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This book focuses on the state of the art of Monte Carlo methods in radiation physics and particle transport simulation and applications. Special attention is paid to algorithm development for modeling, and the analysis of experiments and measurements in a variety of fields.
Author: Cheik Oumar Thiam
Publisher:
ISBN:
Category :
Languages : fr
Pages : 160
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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)
Author: Richard L. Morin
Publisher: Springer
ISBN:
Category : Mathematics
Languages : en
Pages : 256
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