RESUME_ELGHRIBI MOHAMED ZINEDDINE

RÉPUBLIQUE ALGÉRIENNE DÉMOCRATIQUE ET POPULAIRE
MINISTÈRE DE L’ENSEIGNEMENT SUPÉRIEUR ET
DE LA RECHERCHE SCIENTIFIQUE
UNIVERSITÉ DES SCIENCES ET DE LA TECHNOLOGIE
« HOUARI BOUMEDIEN »
FACULTÉ DE PHYSIQUE
RÉSUMÉ
Présenté pour l’obtention du diplôme de MAGISTER
EN PHYSIQUE
Spécialité : Physique Médicale
Sujet : Calcul des distributions de doses par la méthode Monte Carlo. Application à la radiothérapie du
cancer du Cavum.
Résumé :
L’objectif de notre travail est l’utilisation du code Monte Carlo GATE (Geant4 Application for Tomographic
Emission) comme outil de référence pour la détermination du degré de précision donné par l’algorithme ROCS
implémenté dans le système de planification du traitement (TPS) du service de radiothérapie du Centre Pierre et Marie
Curie d’Alger, dans le calcul prévisionnel de la dosimétrie personnalisée. En effet, les algorithmes de calcul de doses
des TPS sont très rapides pour être utilisés en routine clinique mais moins précis pour décrire des cas spécifiques
comme la présence de la forte hétérogénéité ou des géométries complexes. Par contre, les méthodes Monte Carlo sont
précises mais leur utilisation dans les services est limitée par leur temps de calcul considérable.
Pour calculer la distribution de doses par GATE et ROCS, nous avons choisi la région du cavum pour sa forte
hétérogénéité (cavité d’air entourée de plusieurs structures anatomiques) d’une part et pour l’augmentation de
l’incidence du cancer du cavum dans notre pays d’autre part.
Dans la première étape de notre étude, nous avons modélisé, conformément aux données du constructeur, la géométrie
détaillée de la machine de traitement T1000E utilisée dans le service pour irradier les carcinomes du cavum. La
confrontation des dépôts de doses calculés par GATE dans un milieu homogène (eau) pour différentes tailles de
champ avec les mesures effectuées en utilisant le test d’indice gamma nous a permis de valider la modélisation de la
géométrie introduite ainsi que la simulation du faisceau délivré par la source de cobalt 60. Dans la deuxième étape,
nous avons calculé les dépôts de doses dans la région du cavum à l’aide de l’algorithme ROCS et du code GATE. La
répartition des doses donnée par ROCS diffère de celle donnée par GATE : la dosimétrie déduite par GATE indique
un accroissement et un affaissement de doses à la traversée d’interfaces os/tissu/air alors que celle déduite par ROCS
est uniforme. Le déséquilibre électronique aux interfaces est bien mis en évidence par GATE car il permet de
modéliser tous les processus physiques liés aux dépôts d’énergie par toutes les particules et par conséquent de tenir
compte de la modification du faisceau de photons et d’électrons secondaires à la traversée de milieux de différentes
densités. Par contre, l’algorithme ROCS considère l’hétérogénéité uniquement le long de l’axe du faisceau en
remplaçant le milieu par un volume d’eau équivalent. En outre, il néglige le transport des électrons secondaires et
limite le calcul de dépôt de doses seulement aux photons.
Finalement, le code GATE peut être utilisé dans le service pour simuler la distribution de doses dans des situations
nécessitant une grande précision dans la délivrance de doses comme la présence d’organes à risque.
Présenté par : Elghribi Mohamed Zineddine sous la direction de Mme N. Alioui-Bendjaballah