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Evaluation des algorithmes de calcul de dose pour les faisceaux d'électrons utilisés en radiothérapie : comparaison aux mesures par films radiochromiques

Author: Jad El BaroukyGeorges FaresJean-Claude RosenwaldJean-louis HabrandJean-Jacques MazeronAll authors
Publisher: 2011.
Dissertation: Thèse de doctorat : Physique médicale et biologique : Paris 11 : 2011.
Edition/Format:   Computer file : Document : Thesis/dissertation : French
Summary:
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
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Details

Genre/Form: Thèses et écrits académiques
Material Type: Document, Thesis/dissertation, Internet resource
Document Type: Internet Resource, Computer File
All Authors / Contributors: Jad El Barouky; Georges Fares; Jean-Claude Rosenwald; Jean-louis Habrand; Jean-Jacques Mazeron; Université Paris-Sud (1970-2019).; Ecole doctorale Cancérologie : Biologie, Médecine, Santé (2000-2015 / Le Kremlin-Bicêtre, Val-de-Marne).; Institut Curie (Paris).
OCLC Number: 758481555
Notes: Titre provenant de l'écran-titre.
Description: 1 online resource
Responsibility: Jad El Barouky ; sous la direction de Georges Fares et de Jean-Claude Rosenwald.

Abstract:

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.

In radiotherapy, the dose calculation accuracy is crucial for the quality and the outcome of the treatments. The purpose of our study was to evaluate the accuracy of dose calculation algorithms for electron beams in situations close to clinical conditions. A new practical approach of radiochromic film dosimetry was developed and validated especially for difficult situations. An accuracy of 3.1% and 2.6% was achieved for absolute and relative dosimetry respectively. Using this technique a measured database of dose distributions was developed to form the basis of several fast and efficient QualityAssurance tests. Such tests are intended to be used also when the dose calculation algorithm is changed or the Treatment Planning System replaced. Pencil Beam and Monte Carlo dose calculations were compared to the measured data for simple geometrical phantom setups. They both gave similar results for obliquity, surface irregularity and extended SSD tests but the Monte Carlo calculation was more accurate in presence of heterogeneities. The same radiochromic film dosimetry method was applied to film cuts inserted into anthropomorphic phantoms providing a 2D dose distribution for any transverse plan. This allowed us to develop clinical test that can be also used for internal Quality Assurance purposes. As for simpler geometries, the Monte Carlo calculations showed better agreement with the measured data than the Pencil Beam calculation, especially in presence of heterogeneities such as lungs, cavities and bones.

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The same radiochromic film dosimetry method was applied to film cuts inserted into anthropomorphic phantoms providing a 2D dose distribution for any transverse plan. This allowed us to develop clinical test that can be also used for internal Quality Assurance purposes. As for simpler geometries, the Monte Carlo calculations showed better agreement with the measured data than the Pencil Beam calculation, especially in presence of heterogeneities such as lungs, cavities and bones.<\/span>\"@fr<\/a> ;\u00A0\u00A0\u00A0\nschema:description<\/a> \"La pr\u00E9cision du calcul de dose est cruciale pour la qualit\u00E9 de la planification et de la r\u00E9alisation des traitements en radioth\u00E9rapie. L\'objectif de ce travail \u00E9tait d\'\u00E9valuer la qualit\u00E9 des algorithmes de calcul de dose des faisceaux d\'\u00E9lectrons pour des conditions particuli\u00E8res proches des situations cliniques rencontr\u00E9es. Une m\u00E9thodologie sp\u00E9cifique de dosim\u00E9trie par films radiochromiques des faisceaux d\'\u00E9lectrons a \u00E9t\u00E9 d\u00E9velopp\u00E9e et valid\u00E9e, y compris pour des situations difficiles avec une pr\u00E9cision de 3.1% en dose absolue et 2.6% en dose relative. Cette technique a permis de d\u00E9velopper des tests de Contr\u00F4le Qualit\u00E9 g\u00E9n\u00E9ralistes rapides et efficaces qui servent de base de donn\u00E9es mesur\u00E9es en cas de changement de version du syst\u00E8me de planification de traitement et\/ou d\'algorithme de calcul de dose. Les mesures par films ont \u00E9t\u00E9 compar\u00E9es avec les calculs de deux algorithmes de calcul de dose Pencil Beam et Monte Carlo. Les deuxcodes ont donn\u00E9 des r\u00E9sultats similaires dans les tests d\'obliquit\u00E9, d\'irr\u00E9gularit\u00E9 et de DSP \u00E9tendue. En revanche, les calculs Monte Carlo sont plus pr\u00E9cis en pr\u00E9sence d\'h\u00E9t\u00E9rog\u00E9n\u00E9it\u00E9s. D\'autre part, cette m\u00E9thode de dosim\u00E9trie par films radiochromiques a permis de d\u00E9velopper un nouveau mode d\'\u00E9valuation des plans de traitement avec des films d\u00E9coup\u00E9s et ins\u00E9r\u00E9s dans des fant\u00F4mes anthropomorphiques (de type thorax et t\u00EAte) de mani\u00E8re \u00E0 obtenir la distribution de dose en 2D dans un plan transversal donn\u00E9 ; ces tests cliniques pouvant aussi \u00EAtre utilis\u00E9s dans le cadre d\'un Contr\u00F4le de Qualit\u00E9 interne adapt\u00E9 \u00E0 l\'activit\u00E9 clinique du service. La comparaison des mesures avec les calculs a montr\u00E9 une meilleure pr\u00E9cision dans les calculs Monte Carlo par rapport aux calculs Pencil Beam au niveau des h\u00E9t\u00E9rog\u00E9n\u00E9it\u00E9s, notamment dans les poumons, les cavit\u00E9s et les os.<\/span>\"@fr<\/a> ;\u00A0\u00A0\u00A0\nschema:exampleOfWork<\/a> <http:\/\/worldcat.org\/entity\/work\/id\/1816376805<\/a>> ;\u00A0\u00A0\u00A0\nschema:genre<\/a> \"Th\u00E8ses et \u00E9crits acad\u00E9miques<\/span>\"@fr<\/a> ;\u00A0\u00A0\u00A0\nschema:inLanguage<\/a> \"fr<\/span>\" ;\u00A0\u00A0\u00A0\nschema:name<\/a> \"Evaluation des algorithmes de calcul de dose pour les faisceaux d\'\u00E9lectrons utilis\u00E9s en radioth\u00E9rapie : comparaison aux mesures par films radiochromiques<\/span>\"@fr<\/a> ;\u00A0\u00A0\u00A0\nschema:productID<\/a> \"758481555<\/span>\" ;\u00A0\u00A0\u00A0\nschema:url<\/a> <http:\/\/www.theses.fr\/2011PA11T002\/abes<\/a>> ;\u00A0\u00A0\u00A0\nschema:url<\/a> <http:\/\/www.theses.fr\/2011PA11T002\/document<\/a>> ;\u00A0\u00A0\u00A0\nschema:url<\/a> <https:\/\/tel.archives-ouvertes.fr\/tel-00718649<\/a>> ;\u00A0\u00A0\u00A0\nwdrs:describedby<\/a> <http:\/\/www.worldcat.org\/title\/-\/oclc\/758481555<\/a>> ;\u00A0\u00A0\u00A0\u00A0.\n\n\n<\/div>\n\n

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<http:\/\/experiment.worldcat.org\/entity\/work\/data\/1816376805#Topic\/dosimetrie_photographique_dissertation_universitaire<\/a>> # Dosim\u00E9trie photographique--Dissertation universitaire<\/span>\n\u00A0\u00A0\u00A0\u00A0a \nschema:Intangible<\/a> ;\u00A0\u00A0\u00A0\nschema:name<\/a> \"Dosim\u00E9trie photographique--Dissertation universitaire<\/span>\"@fr<\/a> ;\u00A0\u00A0\u00A0\u00A0.\n\n\n<\/div>\n
<http:\/\/experiment.worldcat.org\/entity\/work\/data\/1816376805#Topic\/methode_de_monte_carlo_dissertation_universitaire<\/a>> # M\u00E9thode de Monte Carlo--Dissertation universitaire<\/span>\n\u00A0\u00A0\u00A0\u00A0a \nschema:Intangible<\/a> ;\u00A0\u00A0\u00A0\nschema:name<\/a> \"M\u00E9thode de Monte Carlo--Dissertation universitaire<\/span>\"@fr<\/a> ;\u00A0\u00A0\u00A0\u00A0.\n\n\n<\/div>\n
<http:\/\/experiment.worldcat.org\/entity\/work\/data\/1816376805#Topic\/radiotherapie_assistee_par_ordinateur_dissertation_universitaire<\/a>> # Radioth\u00E9rapie assist\u00E9e par ordinateur--Dissertation universitaire<\/span>\n\u00A0\u00A0\u00A0\u00A0a \nschema:Intangible<\/a> ;\u00A0\u00A0\u00A0\nschema:name<\/a> \"Radioth\u00E9rapie assist\u00E9e par ordinateur--Dissertation universitaire<\/span>\"@fr<\/a> ;\u00A0\u00A0\u00A0\u00A0.\n\n\n<\/div>\n
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