Modélisation et validation de l'accélérateur PRIMUS de SIEMENS par le code Monte Carlo PENELOPE dans le cadre de la radiothérapie du cancer

par Eric Franchisseur

Thèse de doctorat en Physique

Sous la direction de Ahmed-Sabet Hachem.


  • Résumé

    Le code Monte Carlo PENELOPE a été utilisé pour la modélisation des faisceaux de photons et d’électrons d’un accélérateur de radiothérapie de type Primus K-Class de Siemens installé au Centre Antoine Lacassagne à Nice. Nous avons exploré la capacité des simulations Monte Carlo à évaluer la dose délivrée dans des zones de forts gradients dosimétriques ou sur des petits champs, créés typiquement lors d’un traitement par Radiothérapie Conformationnelle à Modulation d’Intensité (RCMI). Du fait de son développement récent, le code PENELOPE s’est placé comme le code le plus à même de réaliser la simulation des interactions électroniques et photoniques en vue d’une simulation d’accélérateur. Dans un premier temps, notre travail a été l’implémentation de méthodes dites de réduction de variance, visant à obtenir une incertitude statistique faible et mieux répartie dans la région du dépôt de dose. Ces méthodes susceptibles d’introduire un biais dans le calcul ont nécessité une phase de validation. Celle-ci a ainsi vu l’intensité et les conditions d’applications des méthodes de réduction de variance être déterminées de manière optimale pour la configuration de notre étude. La suite du développement a porté sur l’adaptation des paramètres du modèle, communément appelée « tuning ». L’implémentation en parallèle de la méthode de l’ « espace des phases » nous a permis d’obtenir finalement un code optimisé pour la validation. Celle-ci est passée par la comparaison des résultats de simulations avec des mesures expérimentales représentant les différents fonctionnements de l’accélérateur. Les mesures, réalisées à l’aide de chambre d’ionisations et de films radiographiques, ont vérifié la répartition de la dose selon des profils et des rendements en profondeur pour diverses tailles de champs dans un fantôme homogène. Pour la voie photon, les deux modes d’énergies 25MV et 6MV ont été modélisés et pour la voie électron, ce sont les deux modes d’énergies 12MV et 9MV. Le très bon accord obtenu entre l’ensemble des simulations et leur mesure respective nous a permis de valider nos modèles. Cela nous a permis de les appliquer aux cas particuliers d’un petit champ et d’un milieu hétérogène.


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Informations

  • Détails : 1 vol. (150 f.)
  • Annexes : Bibliogr. f. 143-150. Résumés en français et en anglais

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  • Bibliothèque : Université Nice Sophia Antipolis. Service commun de la documentation. Section Sciences.
  • Non disponible pour le PEB
  • Cote : 07NICE4108
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