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Auteur Dahdouh ,Narimane |
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Titre : Comparaisons dosimétriques entre les algorithmes GGPB, eMC et le code Monte Carlo Penelope Type de document : texte imprimé Auteurs : Dahdouh ,Narimane, Auteur ; Zine El Abidine Chaoui, Directeur de thèse Editeur : Setif:UFA Année de publication : 2019 Importance : 1 vol (95 f .) Format : 29 cm Langues : Français (fre) Catégories : Thèses & Mémoires:Physique Mots-clés : Physique Index. décimale : 530 Physique Note de contenu : Sommaire
Introduction…………………………………………………………………… 1
Chapitre I : La radiothérapie mode électron………………………………....3
1. Notion sur l’électron ………………………………………………………………..…. 3
2. Interaction électron-matière……………………………………………………………. 3
2.1.Interaction électron-matière en général………………………………….………....3
2.2.Interaction particules-matière biologique………………………………………..... 4
3. Radiothérapie mode électron …………………………………………………….……..5
4. Le calcul de la dose absorbée en radiothérapie………………………………………….6
4.1.Spécification énergétique du faisceau d'électrons…………………………..……...6
a. L'énergie la plus probable…………………………………………….. 7
b. L'énergie électronique moyenne Ē0 ………………………………..….7
c. L’énergie moyenne à une profondeur z ……………………………….8
4.1.1. Le rendement de dose en profondeur …………………………………..….8
a. La région de build-up………………………………………….………9
b. La distribution de dose absorbée au de delà de Zmax………………..…9
c. La queue de la distribution de dose absorbée……………………...…..9
4.1.2. Le profil de dose absorbée…………………………………………...…..10
5. L’accélérateur linéaire d’électron………………………………………………..…….11
6. Les différents algorithmes de traitement ………………………………………………12
7. L’algorithm eMC………………………………………………………………...…… 12
7.1.Définition générale de l’algorithme ………………………………………..……..12
7.2.Le modèle de transport (MMC) ……………………………………………….….13
7.2.1. Calculs de géométrie locale…………………………………………...….14
7.2.2. Le processus de scanning et de moyennage du volume scanné
…………...15
7.2.3. Transport des particules Primaires ……………………………………….16
7.2.4. Transport des particules secondaires …………………………………..…17
7.3.Modèle de phase spatiale initiale (IPS, Initial Phase Space) ……………………..17
7.3.1. Paramètres du type de machine dans le modèle IPS……………………...19
8. L’ algorithm Generalized Gaussian Pencil Beam – GGPB…………………………....19
8.1.Définition …………………………………………………………………….….19
8.2.Modèle de pencil beam …………………………………………………………..20
8.3.Limites et inconvenants…………………………………………………........…..21
9. La méthode Monte-Carlo…………………………………………………………..….22
9.1.Définition…………………………………………………………….…………...22
9.2.Méthode aléatoire……………………………………………………….…….…..22
9.3.Les interactions des électrons ………………………………………………..…..24
1. Collisions élastiques. ………………………………………………….….24
2. Les collisions inélastiques ……………………………………………...…24
3. Ionisation des couches internes par l'impact d'électrons et de
positrons…...24
4. Emission de Bremsstrahlung. ……………………………………………..25
9.4.Les programmes et les paramètres de simulation dans Penelope ………………...25
Chapitre II : La configuration des déférents algorithmes de traitement
1. Le Système de Planification de Traitement ……………………………………..…28
2. La configuration de l’algorithme eMC ……………………………………………..28
3. Configuration de l’algorithme GGPB……………………………………………… 30
3.1. La configuration des paramètres de calcul ……………………………..….31
3.1.1. l’énergie moyenne (Mean energy)………………………….………...…31
3.1.2. La distance de l’applicateur de source virtuelle ………………………..31
3.1.3. L’angle carré de diffusion moyen …………………………..………..…32
3.1.4. Le rayon carré de diffusion moyen et la covariance …………………....33
3.1.5. Les données de mesure de base …………………………….......……….33
3.1.6. Facteurs de tailles de champs électron……………………….………....33
3.1.7. Le débit de dose (Dose Rate)…………… …………………………..….34
3.1.8. Calcul de facteur de Normalisation ………………………………….….35
4. Calcul Monte Carlo (PENELOPE)……………………………………………….....38
4.1. La géométrie …………………………………………….…………...…....38
4.2. La simulation Monte Carlo …………………………...……………...…....45
4.2.1. Outils et temps de simulation …………………………….......……..….45
4.2.2. Paramètres de transport…………………………………………..…..…47
4.2.3. L’espace des phases……………………………………….…………….47
4.2.4. Validation d’espace de phase ………………………………..……..…..48
Chapitre III : Comparaison entre les algorithmes de traitement
1. Description de lieu de stage ……………………………………..…………………….53
2. La comparaison entre les trois algorithmes de traitement (eMC, GGPB et MC dans un
milieu homogène (fantôme d’eau) ……………………………………...……….……53
2.1. La dose en profondeur ……………………………………………….….53
2.1.1. Calcul de rendement de dose en profondeur ……………….……….54
2.1.2. Résultats………………………………………………………..……55
2.2. Profile de dose ……………………………………………………….…..58
3. La comparaison entre les calculs MC et les algorithmes eMC et GGPB dans un milieu
hétérogène (fantôme multiple) …………………………………………….…………63
3.1. Description de la géométrie ……………………..……………………….63
3.2. La dose en profondeur dans le fantôme hétérogène………………….…..65
3.2.1. Résultats ………………………………………………………...…..65
1.1. Profile de dose ………………………………………………………………68
1.1.1. Méthode ………………………………………………………………….68
1.1.2. Résultats …………………………………………………………...…….69
4. Etude de la distribution de dose dans un milieu hétérogène ………………………....71
4.1. Energie 12 MeV avec un champ 10x10 ………………………………….72
4.1.1. Les courbes d’isodoses ………………………………………..….....72
4.1.2. Histogramme de dose en volume ……………………………………73
4.2. Energie 20 MeV avec un champ 6x6 et 10x10…………………………...74
4.2.1. Les courbes d’isodoses ……………………………………………...74
Chapitre IV : Application médicale
1. L’objectif ……………………………………………………………………………..78
2. La planification dosimétrique …………………………………………………….….78
2.1. La distribution d’isodoses …………………………………………………...…78
2.2. La distribution de dose en volume (HDV) …………………………………… 79
2.3. Outils d’analyse des données ………………………………………………… 79
3. La chéloïde…………………………………………………………………...…...…..79
3.1. Définition ………………………………………………………………………79
3.2. Traitement et Prévention…………………………………………….……….…81
4. Interprétation et discussion ……………………………………………………….….81
4.1. La distribution d’isodoses …………………………………………………… 81
4.2. La distribution de dose dans le volume (HDV) …………………………..…….82
4.3. L’indice de couverture ………………………………………………………….83
5. Cancer de sein …………………………………………………………………..……84
6. Interprétation et discussion ………………………………………..............................85
6.1. Patiente 2 …………………………………………………………………….….85
6.1.1. La distribution d’isodoses …………………………………………..……85
6.1.2. La distribution de dose dans le volume (HDV) ……………………….... 86
6.1.3. L’indice de couverture ………………………………………………..… 88
6.2. Patient 3 ………………………………………………………………………. 89
6.2.1. La distribution d’isodoses ……………………………………………….89
6.2.2. La distribution de dose dans le volume (HDV) ……………………...… 90
6.2.3. L’indice de couverture…………………………………………..……….91
Conclusion……………………………………………………………………..92
Références……………………………………………………………………..95Côte titre : MAPH/0346 En ligne : https://drive.google.com/file/d/131e7pQC8BHBGd1P5oX7Ou94YgDYbV1or/view?usp=shari [...] Format de la ressource électronique : Comparaisons dosimétriques entre les algorithmes GGPB, eMC et le code Monte Carlo Penelope [texte imprimé] / Dahdouh ,Narimane, Auteur ; Zine El Abidine Chaoui, Directeur de thèse . - [S.l.] : Setif:UFA, 2019 . - 1 vol (95 f .) ; 29 cm.
Langues : Français (fre)
Catégories : Thèses & Mémoires:Physique Mots-clés : Physique Index. décimale : 530 Physique Note de contenu : Sommaire
Introduction…………………………………………………………………… 1
Chapitre I : La radiothérapie mode électron………………………………....3
1. Notion sur l’électron ………………………………………………………………..…. 3
2. Interaction électron-matière……………………………………………………………. 3
2.1.Interaction électron-matière en général………………………………….………....3
2.2.Interaction particules-matière biologique………………………………………..... 4
3. Radiothérapie mode électron …………………………………………………….……..5
4. Le calcul de la dose absorbée en radiothérapie………………………………………….6
4.1.Spécification énergétique du faisceau d'électrons…………………………..……...6
a. L'énergie la plus probable…………………………………………….. 7
b. L'énergie électronique moyenne Ē0 ………………………………..….7
c. L’énergie moyenne à une profondeur z ……………………………….8
4.1.1. Le rendement de dose en profondeur …………………………………..….8
a. La région de build-up………………………………………….………9
b. La distribution de dose absorbée au de delà de Zmax………………..…9
c. La queue de la distribution de dose absorbée……………………...…..9
4.1.2. Le profil de dose absorbée…………………………………………...…..10
5. L’accélérateur linéaire d’électron………………………………………………..…….11
6. Les différents algorithmes de traitement ………………………………………………12
7. L’algorithm eMC………………………………………………………………...…… 12
7.1.Définition générale de l’algorithme ………………………………………..……..12
7.2.Le modèle de transport (MMC) ……………………………………………….….13
7.2.1. Calculs de géométrie locale…………………………………………...….14
7.2.2. Le processus de scanning et de moyennage du volume scanné
…………...15
7.2.3. Transport des particules Primaires ……………………………………….16
7.2.4. Transport des particules secondaires …………………………………..…17
7.3.Modèle de phase spatiale initiale (IPS, Initial Phase Space) ……………………..17
7.3.1. Paramètres du type de machine dans le modèle IPS……………………...19
8. L’ algorithm Generalized Gaussian Pencil Beam – GGPB…………………………....19
8.1.Définition …………………………………………………………………….….19
8.2.Modèle de pencil beam …………………………………………………………..20
8.3.Limites et inconvenants…………………………………………………........…..21
9. La méthode Monte-Carlo…………………………………………………………..….22
9.1.Définition…………………………………………………………….…………...22
9.2.Méthode aléatoire……………………………………………………….…….…..22
9.3.Les interactions des électrons ………………………………………………..…..24
1. Collisions élastiques. ………………………………………………….….24
2. Les collisions inélastiques ……………………………………………...…24
3. Ionisation des couches internes par l'impact d'électrons et de
positrons…...24
4. Emission de Bremsstrahlung. ……………………………………………..25
9.4.Les programmes et les paramètres de simulation dans Penelope ………………...25
Chapitre II : La configuration des déférents algorithmes de traitement
1. Le Système de Planification de Traitement ……………………………………..…28
2. La configuration de l’algorithme eMC ……………………………………………..28
3. Configuration de l’algorithme GGPB……………………………………………… 30
3.1. La configuration des paramètres de calcul ……………………………..….31
3.1.1. l’énergie moyenne (Mean energy)………………………….………...…31
3.1.2. La distance de l’applicateur de source virtuelle ………………………..31
3.1.3. L’angle carré de diffusion moyen …………………………..………..…32
3.1.4. Le rayon carré de diffusion moyen et la covariance …………………....33
3.1.5. Les données de mesure de base …………………………….......……….33
3.1.6. Facteurs de tailles de champs électron……………………….………....33
3.1.7. Le débit de dose (Dose Rate)…………… …………………………..….34
3.1.8. Calcul de facteur de Normalisation ………………………………….….35
4. Calcul Monte Carlo (PENELOPE)……………………………………………….....38
4.1. La géométrie …………………………………………….…………...…....38
4.2. La simulation Monte Carlo …………………………...……………...…....45
4.2.1. Outils et temps de simulation …………………………….......……..….45
4.2.2. Paramètres de transport…………………………………………..…..…47
4.2.3. L’espace des phases……………………………………….…………….47
4.2.4. Validation d’espace de phase ………………………………..……..…..48
Chapitre III : Comparaison entre les algorithmes de traitement
1. Description de lieu de stage ……………………………………..…………………….53
2. La comparaison entre les trois algorithmes de traitement (eMC, GGPB et MC dans un
milieu homogène (fantôme d’eau) ……………………………………...……….……53
2.1. La dose en profondeur ……………………………………………….….53
2.1.1. Calcul de rendement de dose en profondeur ……………….……….54
2.1.2. Résultats………………………………………………………..……55
2.2. Profile de dose ……………………………………………………….…..58
3. La comparaison entre les calculs MC et les algorithmes eMC et GGPB dans un milieu
hétérogène (fantôme multiple) …………………………………………….…………63
3.1. Description de la géométrie ……………………..……………………….63
3.2. La dose en profondeur dans le fantôme hétérogène………………….…..65
3.2.1. Résultats ………………………………………………………...…..65
1.1. Profile de dose ………………………………………………………………68
1.1.1. Méthode ………………………………………………………………….68
1.1.2. Résultats …………………………………………………………...…….69
4. Etude de la distribution de dose dans un milieu hétérogène ………………………....71
4.1. Energie 12 MeV avec un champ 10x10 ………………………………….72
4.1.1. Les courbes d’isodoses ………………………………………..….....72
4.1.2. Histogramme de dose en volume ……………………………………73
4.2. Energie 20 MeV avec un champ 6x6 et 10x10…………………………...74
4.2.1. Les courbes d’isodoses ……………………………………………...74
Chapitre IV : Application médicale
1. L’objectif ……………………………………………………………………………..78
2. La planification dosimétrique …………………………………………………….….78
2.1. La distribution d’isodoses …………………………………………………...…78
2.2. La distribution de dose en volume (HDV) …………………………………… 79
2.3. Outils d’analyse des données ………………………………………………… 79
3. La chéloïde…………………………………………………………………...…...…..79
3.1. Définition ………………………………………………………………………79
3.2. Traitement et Prévention…………………………………………….……….…81
4. Interprétation et discussion ……………………………………………………….….81
4.1. La distribution d’isodoses …………………………………………………… 81
4.2. La distribution de dose dans le volume (HDV) …………………………..…….82
4.3. L’indice de couverture ………………………………………………………….83
5. Cancer de sein …………………………………………………………………..……84
6. Interprétation et discussion ………………………………………..............................85
6.1. Patiente 2 …………………………………………………………………….….85
6.1.1. La distribution d’isodoses …………………………………………..……85
6.1.2. La distribution de dose dans le volume (HDV) ……………………….... 86
6.1.3. L’indice de couverture ………………………………………………..… 88
6.2. Patient 3 ………………………………………………………………………. 89
6.2.1. La distribution d’isodoses ……………………………………………….89
6.2.2. La distribution de dose dans le volume (HDV) ……………………...… 90
6.2.3. L’indice de couverture…………………………………………..……….91
Conclusion……………………………………………………………………..92
Références……………………………………………………………………..95Côte titre : MAPH/0346 En ligne : https://drive.google.com/file/d/131e7pQC8BHBGd1P5oX7Ou94YgDYbV1or/view?usp=shari [...] Format de la ressource électronique : Exemplaires (1)
Code-barres Cote Support Localisation Section Disponibilité MAPH/0346 MAPH/0346 Mémoire Bibliothéque des sciences Français Disponible
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