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Dissertationen zum Thema „Débit de dose gamma“
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Lacoste-Collin, Laetitia. "Etude des effets d'une irradiation continue à très faible dose de rayonnements gamma sur la longévité et le système immunitaire de la souris SJL/J." Toulouse 3, 2010. http://thesesups.ups-tlse.fr/809/.
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Nous rapportons les effets d'une irradiation gamma chronique délivrée à la dose de 10 cGy par an sur la longévité des souris SJL/J (souche à forte incidence de lymphomes) et sur différents paramètres biologiques. L'irradiation entraîne un allongement non significatif de la survie globale (ST50 : 404 jours versus 386 jours chez les témoins) et de la survie spécifique (ST50 : 417 jours versus 397 jours chez les témoins), une stimulation de l'immunité cellulaire anti-tumorale (augmentation significative des taux de cellules NK CD49+ spléniques à 28 semaines, p = 0,01 et à 32 semaines, p = 0,02) ainsi qu'une diminution de l'indice de prolifération des cellules tumorales à 42 semaines (p=0. 01). Ces résultats fournissent une preuve supplémentaire de l'absence d'effet délétère d'une irradiation gamma continue à très faibles doses sur la survie et contribuent à la remise en question de la validité de la relation linéaire sans seuil pour estimer le risque carcinologique de ce type d'irradiation<br>We report the effects of a continuous gamma-rays 10 cGy per year on life span and immune parameters of SJL/J mice (a mice strain prone to B-cell lymphoma). This kind of irradiation led to a slight non significant lengthening of total survival (ST50 : 404 days versus 386 days in controls) and survival with lymphoma (ST50 : 417 days versus 397 days in controls), an enhancement of the immune cytotoxicity (NK CD49+ cells significantly increased at the age of 28, p = 0,01 and 32 weeks, p = 0,02) as well as a decrease of tumoral cell proliferation at 42 weeks (p=0. 01). These results appear as additional evidence in favor of the lack of adverse effects of very low doses of gamma-rays on life span and contribute to raise doubt on the validity of using the linear no-threshold dogma for evaluating the carcinogenic risk
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Al, Saleh Mohammed. "SPADAR : Situation-aware and proactive analytics for dynamic adaptation in real time." Electronic Thesis or Diss., université Paris-Saclay, 2022. http://www.theses.fr/2022UPASG060.
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Bien que le niveau de rayonnement soit une préoccupation sérieuse qui nécessite une surveillance continue, de nombreux systèmes existants sont conçus pour effectuer cette tâche. Radiation Early Warning System (REWS) est l'un de ces systèmes qui surveille le niveau de rayonnement gamma dans l'air. Un tel système nécessite une intervention manuelle élevée, dépend totalement de l'analyse d'experts et présente des lacunes qui peuvent parfois être risquées. Dans cette thèse, l'approche RIMI (Refining Incoming Monitored Incidents) sera introduite, qui vise à améliorer ce système pour gagner en autonome tout en laissant la décision finale aux experts. Une nouvelle méthode est présentée qui aidera à changer ce système pour devenir plus intelligent tout en apprenant des incidents passés de chaque système spécifique<br>Although radiation level is a serious concern that requires continuous monitoring, many existing systems are designed to perform this task. Radiation Early Warning System (REWS) is one of these systems which monitors the gamma radiation level in the air. Such a system requires high manual intervention, depends totally on experts' analysis, and has some shortcomings that can be risky sometimes. In this thesis, the RIMI (Refining Incoming Monitored Incidents) approach will be introduced, which aims to improve this system while becoming more autonomous while keeping the final decision to the experts. A new method is presented which will help in changing this system to become more intelligent while learning from past incidents of each specific system
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Boch, Jérôme. "Effet du faible débit dose sur les technologies bipolaires." Reims, 2003. http://www.theses.fr/2003REIMS013.
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Les technologies bipolaires jouent des rôles primordiaux dans les systèmes spatiaux soumis à des conditions radiatives. Dans un environnement ionisant, le courant de base des transistors bipolaires augmente et le gain en courant diminue. L'augmentation de la recombinaison dans la région de déplétion base-émetteur est le mécanisme principal responsable de l'accroissement du courant de base. Pour une même dose totale, de nombreuses technologies bipolaires se dégradent plus à faible débit de dose qu'à fort débit ce qui soulève un problème au niveau du durcissement. Des méthodes de prédiction de la réponse faible débit de dose, utilisant les moyens disponibles en laboratoires, telle que les irradiations en températures, ont données des résultats prometteurs pour l'identification de technologies montrant une augmentation de la dégradation à faible débit de dose. Cependant, aucun test s'appliquant à toutes les technologies bipolaires n'a été identifié. C'est dans ce cadre que s'inscrit notre travail de thèse. Ce travail consiste à étudier et à améliorer les méthodes de test actuelles dans le but d'établir un unique test applicable à toutes les technologies bipolaires. En se basant sur un travail expérimental, une explication physique des phénomènes se produisant au cours d'irradiations à températures élevées a été donnée et un modèle de dégradation a été développé. A partir de l'observation des résultats obtenus, une nouvelle approche du test de composants est proposée. Cette approche est basée sur la commutation d'un fort débit de dose vers un faible débit<br>Bipolar technologies play a variety of important roles in space systems where they are exposed to radiation. In an ionizing environment, the base current of bipolar transistors increases and the current gain decreases. Increased recombination in the emitter-base depletion region is the main mechanism responsible for the increased base current. Many bipolar technologies degrade more at low dose rates than at high dose rates for a given total dose what is a difficult hardness assurance challenge. Methods of predicting the low-dose-rate response using laboratory dose rates, including irradiation at high temperature, have been reasonably successful at identifying technologies that suffer from ELDRS, but it is still difficult to identify a single test for all bipolar technologies. The aim of this work is then to investigate and improve the present methods in order to establish a sigle test for all bipolar technologies. Based on experimental results, physical explanation of phenomena occurring during elevated temperature irradiations has been proposed and a model of degradation has been expanded. From the observation of all the obtained results, a new approach of the device testing, based on the switching from high dose rate to low dose rate has been proposed
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Mazeron, Jean-Jacques. "Effets biologiques relatifs au débit de dose en curiethérapie interstitielle." Paris 12, 1992. http://www.theses.fr/1992PA120019.
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L'effet du debit de dose sur la survie des populations cellulaires soumises a une irradiation continue a bas debit est demontre in vitro. En clinique, en 1952, r. Paterson a recommande d'adapter la dose au debit. L'effet du debit n'a cependant pas ete confirme cliniquement. Le but de ce travail est d'etudier l'influence du debit de dose sur les resultats cliniques. L'analyse d'une population de 398 adenocarcinomes mammaires irradies par telecobalt (45 gy/5 semaines), puis par iridium 192 (37 gy) a montre une relation significative entre debit et taux de controle local (qui augmente de 60% a 84%, a 15 ans, de 0,3 a 0,9 gy/h). L'analyse de 279 curietherapies exclusives par iridium 192 de carcinome epidermoides de la cavite buccale (60-70 gy, 0,3-0,9 gy/h), a montre que: 1) le debit de dose est correle avec les probabilites d'echec local et de necrose; 2) une reduction de la dose aboutit a une reduction du taux de controle local (independamment du debit), et une diminution du debit a un moindre risque de necrose sans modification significative du controle local (independamment de la dose); 3) le meilleur compromis pour obtenir une guerison sans complications est de deliver une dose elevee (65-70 gy) a un debit bas (0,3-0,5 gy/h); 4) la correction de dose recommandee par r. Paterson peut entrainer une degradation significative du taux de controle local sans diminution significative du risque de necrose, tandis qu'une reduction du debit, a dose conservee, peut aboutir a une reduction significative du taux de necroses sans diminution du taux de controle local. Ce travail montre donc un effet clinique du debit de dose, dont la reduction se traduit par une augmentation de l'effet differentiel entre tissus sains et malins; il conduit a recommander une dose elevee delivree a un debit faible. Le debit peut etre ajuste en modifiant l'activite lineique ou l'ecartement des lignes radioactives (entre 0,9 et 2 cm)
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Hannoun-Lévi, Jean-Michel. "Optimisation de la distribution de dose en curiethérapie de haut débit." Nice, 2008. http://www.theses.fr/2008NICE4060.
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La curiethérapie est une technique d’irradiation qui joue un rôle essentiel dans la prise en charge des cancers. Son principe est basé sur la délivrance d’une forte dose d’irradiation, dans un petit volume en temps court. Pour des raisons de radioprotection civile et militaire, d’optimisation de la dose délivrée au volume cible et aux organes à risque et de la qualité de vie pendant le traitement, la curie thérapie a évolué vers l’utilisation d’un débit de dose élevé associé à des outils informatiques et d’analyse de l’image performants. Notre étude porte sur le développement de la curiethérapie de Haut Débit de Dose dans le cancer du sein, le cancer du col de l’utérus et sur l’impact du gradient de dose sur l’équivalence biologique de la dose délivrée. Nous avons montré que l’optimisation de la dose délivrée permettait une couverture du volume cible significativement meilleure qu’en l’absence d’optimisation. Cette amélioration de couverture se fait au détriment d’une augmentation des volumes d’hyperdose. L’utilisation d’un nouvel Index de Conformité et d’Homogénéité permet d’apprécier la qualité de l’implant. Nous avons développé un nouvel applicateur de curiethérapie gynécologique permettant une meilleure couverture du volume cible sans augmenter la dose aux organes à risque (vessie, rectum). Cet applicateur a été conçu avec la société Nuclétron – Hollande) et un brevet international a été déposé. Le gradient de dose propre à la curiethérapie voit son importance augmenter du fait de l’optimisation de la distribution de la dose. Nous avons intégré le gradient de dose dans le calcul de l’équivalence biologique de la dose délivrée. La Curiethérapie de Haut Débit représente un progrès thérapeutique de première importance. Les outils dosimétriques disponibles basés sur un système d’analyse de l’image et de la détermination des volumes d’intérêt permettent d’envisager l’utilisation de la curiethérapie à plus grande échelle dans un contexte technique et sécuritaire optimal. L’évaluation, la valorisation et l’enseignement de la Curiethérapie de Haut Débit de Dose représentent les prochaines étapes de notre parcours.
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Al, Ahmad Faten. "Définition d'un système de dosimétrie tridimensionnelle en curiethérapie à débit de dose pulsé." Vandoeuvre-les-Nancy, INPL, 2005. http://docnum.univ-lorraine.fr/public/INPL/2005_AL_AHMAD_F.pdf.
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L'utilisation de l'imagerie 3D en curiethérapie avec la technique d'irradiation à débit de dose pulsé (PDR) a offert la possibilité d'optimiser la distribution de dose et d'évaluer cette distribution en relation avec l'anatomie du patient. L'intérêt principal de l'optimisation est d'assurer une couverture complète et homogène du volume cible par la dose de traitement tout en préservant les tissus sains et les organes à risque adjacents. Notre travail a été de mettre en place un système de dosimétrie basé sur l'utilisation des images scanner en curiethérapie PDR. Nous avons abordé, dans ce travail, les éléments essentiels à défmir pour aboutir à un système de dosimétrie 3D. Nous avons étudié la possibilité de défmir ce système de dosimétrie dans des fantômes simulant des géométries d'implantation régulières et irrégulière, et dans des cas cliniques gynécologiques et ORL. Nous avons montré que la règle du système de Paris concernant la géométrie d'implantation assure une couverture homogène du volume cible, néanmoins, cette règle est parfois difficile à appliquer. Ce qui nécessite une optimisation de la distribution de dose. Nous avons analysé les différentes méthodes d'optimisation, et montré les paramètres spécifiques nécessaires pour l'application de chaque méthode. Nous avons étudié et analysé les capacités et les limites des méthodes d'optimisation basées sur la géométrie d'implantation (optimisation directe). La nécessité d'une méthode d'optimisation basée sur l'anatomie s'impose lorsqu'un système de dosimétrie 3D complet doit être défini. La méthode de la planification inverse (IPSA) a été étudiée pour aboutir à un système de dosimétrie 3D applicable dans tous les cas cliniques. Nous avons complété le système de dosimétrie en défmissant une procédure d'évaluation de la distribution de dose tenant compte d'informations anatomiques et d'informations sur l'homogénéité de la distribution de dose. Ce travail a montré la possibilité d'aboutir à une distribution de dose conforme au volume cible tout en préservant les tissus sains et les organes à risque. Un système de dosimétrie basé sur des méthodes anatomiques peut être applicable dans tous les cas cliniques et adapté à chaque anatomie du patient. Une haute précision de la définition du volume cible et des organes à risque est indispensable pour l'utilisation clinique d'une méthode de calcul de dose basée sur des données anatomiques<br>CT -based brachytherapy and the pulsed dose rate irradiation allowed anatomy-based dose optimisation and dose evaluation. The principal interest of dose optimisation is to obtain an homogenous target volume coverage and a protection of the normal tissues and the organs at risk. The object of our work was to define a CT -based dosimetry system for pulsed dose rate brachytherapy. We defined, in this work, the necessary components to having 3D dosimetry system. We studied the possibility of having a 3D dosimetry system in phantoms of regular and irregular implant, and in clinical gynaecological and oropharyngeal implants. We showed that the ruIe of Paris system for the implantation is the easiest way to obtain a good implant which cover fully the target volume with an homogenous dose distribution, nevertheless, this ruIe is sometimes difficult to get. For that, dose distribution optimisation is needed. We studied the different optimisation methods, and showed the necessary specific factors for the application of each method. We studied the capacity and the limitation of the geometry-based optimisation methods (direct optimisation). The needed of anatomy-based optimisation method take the lead to define a fully 3D dosimetry system. The inverse planning by IPSA method was studied to having a dosimetry system available for aIl clinical implants. We completed the dosimetry system with the de finition of dose distribution evaluation process. The dose evaluation process includes the information about the anatomy and about the dose distribution homogeneity. This work showed the possibility to obtain a conformaI dose distribution to the target volume with normal tissues and organs at risk protection. Anatomy-based dosimetry system could be applicable for aIl clinical cases and adapt to each anatomy. A high precision for target volume and organs at risk delineation is indispensable for clinical use of anatomy-based dose calculation method
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González, Yago. "La Technique des Débits Commutés pour l'évaluation de la dégradation à faible débit de dose des technologies bipolaires en environnement spatial." Thesis, Montpellier 2, 2010. http://www.theses.fr/2010MON20192/document.
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Avant d'approvisionner des lots de composants pour la fabrication de systèmes orbitaux, les grandes agences du spatial (CNES, ESA, NASA, JAXA…) ainsi que les industriels du spatial (EADS, Thales,…) doivent s'assurer de la fiabilité des lots proposés par les fabricants de circuits intégrés. Dans le but d'assurer la fiabilité des composants, des tests sont réalisés suivant des recommandations afin de sélectionner et trier les composants suivant leur tenue à différents modes de défaillance. Parmi tous ces tests, certains sont typiques des applications spatiales : les tests de tenue à la dose. Cette spécificité des tests de tenue à la dose de composants destinés à des applications spatiales est due au fait que l'environnement spatial est un environnement radiatif qui provoque une ionisation dans les matériaux constituant le satellite. Suite à cette ionisation des charges sont créées dans la matière et induisent des modifications au sein des matériaux qui composent les circuits intégrés, ce qui peut provoquer des dérives de leurs caractéristiques électriques. Ces dérives des paramètres électriques en environnement spatial peuvent être perçues comme un vieillissement accéléré des composants électroniques, et des tests sont donc dédiés à prédire et s'assurer du bon fonctionnement des composants même après ce vieillissement accéléré provoqué par la dose. Dans ce travail de thèse nous nous intéressons à l'applicabilité d'une technique de test accéléré des composants bipolaires développée à l'UM2: 'La technique des Débits Commutés'. Une étude de l'effet de la polarisation pendant irradiation a été mené au cours de ce travail de thèse, afin d'appréhender l'impact de la polarisation des composants bipolaires sur les estimations obtenues de façon accélérée grâce à cette technique<br>Before supplying lots of components for the manufacture of orbital systems, large space agencies (CNES, ESA, NASA, JAXA ...) and the Industrial Space (EADS, Thales, ...) should ensure the reliability lots offered by manufacturers of integrated circuits. In order to ensure reliability of components, tests are performed following recommendations to select and sort the components according to their resistance to different failure modes. Of all these tests, some are typical for space applications: tests held in the dose. The specificity of the tests held at the dose of components for space applications due to the fact that the environment is a space radiation environment which causes ionization in the materials of the satellite. Following this ionization charges are created in the material and induce changes in the materials that comprise integrated circuits, which can cause drift of their electrical characteristics. These abuses of the electrical parameters in a space environment can be viewed as accelerated aging of electronic components, and tests are dedicated to predict and verify the correct operation of the components even after the accelerated aging caused by dose. In this thesis we investigate the applicability of a technique for accelerated testing of components developed in bipolar UM2: 'The technique of Switched Flows'. A study of the effect of the polarization during irradiation was conducted during this thesis, to understand the impact of the polarization of the bipolar components on the estimates obtained in an accelerated manner using this technique
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Edimo, Paul. "Analyse de frontière stochastique pour l'optimisation des plans en curiethérapie haut débit de dose." Master's thesis, Université Laval, 2018. http://hdl.handle.net/20.500.11794/30683.
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La curiethérapie est une modalité particulière de traitement en radiothérapie qui se différencie de la radiothérapie externe par l’implantation des sources radioactives scellées à l’intérieur ou au voisinage immédiat du volume tumoral, de façon permanente ou temporaire. Cette modalité de traitement a bénéficié des avancées technologiques telles que l’utilisation des projecteurs de sources et le développement de nouveaux algorithmes d’optimisation de dose qui ont contribué à l’amélioration de la qualité des plans de traitement. Cependant, le processus de planification de traitement en curiethérapie, indépendamment de l’algorithme d’optimisation implanté dans le système de planification de traitement (TPS), requiert toujours une forte interaction entre le planificateur et le TPS. Cette forte interaction, non seulement, augmente la durée de la planification, mais conduit aussi souvent à des plans finaux dont la qualité est tributaire du jugement et de l’expérience du planificateur. Le présent projet a consisté à développer des modèles pour l’optimisation de la qualité des plans en curiethérapie de la prostate haut débit de dose, optimisation basée sur les paramètres géométriques spécifiques à chaque patient, grâce au formalisme de l’analyse de frontière stochastique, une méthode empruntée de l’économie. Les paramètres géométriques qui ont permis de caractériser chaque plan sont : le volume des différentes structures [volume cible anatomoclinique, organes à risque (OAR)], leurs proximités mutuelles par le biais de la distance de Hausdorff, et la divergence des cathéters dans la prostate. Les modèles ainsi développés constituent un outil d’aide à la planification en prédisant à l’avance (au début du processus de planification) le meilleur compromis qu’il est possible d’atteindre entre la couverture du volume tumorale et la limitation de la dose aux OARs alentour. Les modèles ont été développés pour les indices dosimétriques d’intérêt analysés en clinique pour la validation des plans pour chacune des structures telles que : la prostate, la vessie, le rectum et l’urètre. Les résultats obtenus sur la base d’un échantillon de 495 patients montrent que ces modèles peuvent aider le planificateur à personnaliser le processus d’optimisation sur la base du profil de paramètres géométriques de ce dernier, minimisant ainsi l’impact du jugement et l’expérience du planificateur sur la qualité du plan final. Leur utilisation peut être étendue comme un outil robuste pour la sélection de meilleurs plans pour les études de type “knowledge-based study”. Le projet doit cependant se poursuivre par l’exploration d’autres paramètres géométriques et par la validation clinique des différents modèles avant leur implémentation en routine clinique.<br>Brachytherapy is a special modality of radiotherapy for cancerous tissues treatment. Unlike external radiotherapy, this form of radiation therapy modality uses sealed radiation sources positioned permanently or temporarily within (or close to) the treatment volume. Brachytherapy treatment modality has benefited from technological advances such as the use of remote afterloading units and the development of new dose optimization algorithms that led to the improvement of treatment plans quality. However, the treatment planning process, regardless of the optimization algorithm used for dose calculation in the treatment planning system (TPS), still requires a strong interaction between the planner and the TPS. This strong interaction not only increases the planning time, but also often leads to final plans whose quality depends on the planner’s judgment, as well as planner’s experience. The goal of the current project was to develop models for the optimization of the quality of high dose rate prostate brachytherapy plans, based on patient’s specific geometric parameters, using stochastic frontier analysis, a method of economic modeling. Geometric parameters involved in the modeling process are the volume of structures of interest such as the clinical target volume (CTV) and organs at risk (OARs); the Hausdorff distance between CTV and OARs, and a third parameter measuring the degree of non-parallelism of catheters within the prostate. The built models are expected to be helpful in the treatment planning process by predicting dosimetric parameters values attainable at the starting point of the treatment planning. They will provide valuable indications in advance, on the level of dose reduction to OARs, as well as, the target volume coverage achievable. Models were built for dosimetric parameters of interest analyzed in the clinic for clinical validation of plans for each structure (prostate, bladder, rectum and urethra). The modelling results based on a dataset of 495 plans show that the developed models can be helpful to assist planner in the optimization process based on the geometric parameters profile of each plan, thus minimizing the impact of the judgment and the planner’s experience on the final quality plan. Furthermore, their use can be extended as an accurate means for selecting optimized plans for a knowledge-based study. However, further research is required in order to investigate others geometric parameters, as well as, for the clinical benchmarking the performance of the developed models before their implementation in a clinical setting.
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Hu, Xiaoliang. "A New Gamma Knife Radiosurgery Paradigm: Tomosurgery." online version, 2007. http://rave.ohiolink.edu/etdc/view?acc%5Fnum=case1170292131.
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Fortune, Eugene C. IV. "Gamma and neutron dose profiles near a Cf-252 brachytherapy source." Thesis, Georgia Institute of Technology, 2010. http://hdl.handle.net/1853/34781.
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A new generation of medical grade Cf-252 sources was developed in 2002 at the Oak Ridge National Laboratory (ORNL). The combination of small size and large activity of these Cf-252 sources makes them suitable to be used with the conventional high-dose-rate (HDR) remote afterloading systems for interstitial brachytherapy. A recent in-water calibration experiment showed that the measured gamma dose rates near the new source are slightly greater than the neutron dose rates; contradicting the well established neutron-to-gamma dose ratio of approximately 2:1 at locations near a Cf-252 brachytherapy source. Specifically, the MCNP-predicted gamma dose rate is a factor of two higher than the measured gamma dose rate at the distance of 1 cm, and the differences between the two results gradually diminish at distances farther away from the source. To resolve this discrepancy, we updated the source gamma spectrum by including in the ORIGEN-S data library the experimentally measured Cf-252 prompt gamma spectrum as well as the true Cf-252 spontaneous fission yield data to explicitly model delayed gamma emissions from fission products. We also investigated the bremsstrahlung x-rays produced by the beta particles emitted from fission-product decays. The results show that the discrepancy of gamma dose rates is mainly caused by the omission of the bremsstrahlung x-rays in the MCNP runs. By including the bremsstrahlung x-rays, the MCNP results show that the gamma dose rates near a new Cf-252 source agree well with the measured results and that the gamma dose rates are indeed greater than the neutron dose rates.
The calibration experiment also showed discrepancies between the experimental and computational neutron dose profiles obtained. Specifically the MCNP-predicted neutron dose rates were ~25% higher than the measured neutron dose rates at all distances. In attempting to resolve this discrepancy the neutron emission rate was verified by the National Institute of Standards and Technology (NIST) and an experiment was performed to explore the effects of bias voltage on ion chamber charge collection. So far the discrepancies between the computational and experimental neutron dose profiles have not been resolved. Further study is needed to completely resolve this issue and some suggestions on how to move forward are given.
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Perez, Stéphanie. "Etude des effets de dose et débit de dose sur des amplificateurs à technologies bipolaires. Mise en application sur le satellite Robusta." Thesis, Montpellier 2, 2011. http://www.theses.fr/2011MON20075/document.
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L'agressivité de l'environnement radiatif spatial constitue une cause majeure de défaillance des composants et systèmes embarqués sur les satellites. Les transistors bipolaires sont sensibles au rayonnement ionisant et peuvent présenter un effet de débit de dose (ELDRS). Une plus forte dégradation est alors observée à faible débit de dose. Les normes actuelles de test ne permettent pas de prendre en compte entièrement cette sensibilité au débit. La nouvelle méthode de test dite des Débits commutés prend en compte cet effet d'ELDRS. Une charge utile développée sur le satellite Robusta et présentée ici va permettre une première validation de la méthode. Des amplificateurs classiques (VFA) dont la sensibilité en dose bien connue et induit des effets circuit, c'est-à-dire une dégradation non monotone des paramètres liés à des phénomènes antagonistes, seront embarqués sur le satellite robusta et serviront à la validation de la méthode. La charge utile du satellite est composée de LM124 et LM139. Le choix du faible débit et des différentes commutations appliquées s'est appuyé sur l'analyse radiation de la mission. Cette méthode a permis de tester les composants à faible débit de dose dans un temps moitié moindre qu'un test faible débit. Les résultats produits pourront par la suite, après mise en orbite de Robusta, être comparés à des données faible débit obtenues en vol.Une seconde étude sur des amplificateurs à convoyeur de courant (CFA), jusque là très peu étudiés, a démontré la sensibilité à la dose de ce type d'amplificateur et mis en évidence de nouveaux effets circuits. Cette étude a été réalisée au moyen de trois types d'irradiations différentes et s'appuie sur une analyse circuit. Les irradiations et l'étude circuit menées ont montré que l'amplitude des dégradations des différents paramètres étudiés est aléatoire et dépend de la symétrie plus ou moins parfaite du circuit : une différence de process entre deux transistors va induire une dégradation plus ou moins importante des paramètres. Ces premiers travaux serviront de base à différentes études, et notamment à l'étude des effets de synergie dose/SET ou de synergie dose/CEM sur les CFA<br>The aggressive space radiation environment constitutes a major cause of failure for components and systems on board the satellites. Bipolar transistors are know to be sensitive to ionizing radiation and may present dose rate effect (ELDRS). A greater degradation is observed at low dose rate. Current standards test methods can not fully take into account this sensitivity to the dose rate. The new Dose rate Switching test methodology takes into account this ELDRS effect. A Payload developed on the Robusta satellite and presented here will allow a first validation of the method. Classical amplifier (VFA) whose dose rate sensibility is well known and induce circuit effects, that means a non monotonous degradation of parameters related to antagonist phenomena, will be loaded on board Robusta satellite and used to validated the method. The satellite Payload is composed of LM124 and LM139. The low dose rate choice and the different switching applied relied on mission radiation analysis. This method allowed to reproduce the dose induced degradation of the components in half the time it takes at low dose rate. The results produced can then, after Robusta is launched, be compared to low dose rate data obtained in flight. A second study on current conveyor amplifier (CFA), so far very little studied, demonstrated the sensitivity to ionizing dose of this type of amplifier and identified new effects circuits. This study was conducted using three different types of irradiation and based on a circuit analysis. Irradiations and circuit analysis have shown that the amplitude of the degradation measured on the different parameters studied is erratic and depends on the perfect symmetry of the circuit: a slight discrepancy in the process between two transistors will induce a more or less significant symmetry in the parameters degradation. This early work will be a base for various studies, including the study of synergy dose/SET or synergy dose/EMC on CFA
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Desbiens, Maxime. "Dosimétrie Monte Carlo de curiethérapie interstitielle à haut débit de dose pour le cas gynécologique." Thesis, Université Laval, 2011. http://www.theses.ulaval.ca/2011/28597/28597.pdf.
Der volle Inhalt der QuelleAnnotation:
La curiethérapie à haut débit de dose utilisant un projecteur de source d’Ir-192 peut
être utilisée efficacement dans le traitement d’une tumeur gynécologique maligne. Le
traitement peut être interstitiel ou endocavitaire, dépendamment des caractéristiques
de la tumeur et de l’anatomie de la patiente. En clinique, la dosimétrie est faite par
l’application du formalisme TG-43. Le but de cette étude est d’évaluer à l’aide de
simulations Monte Carlo (MC) l’impact dosimétrique lors d’un traitement interstitiel
de la présence d’un applicateur et de poches d’air dans le volume cible en plus des
hétérogénéités tissulaires. Les effets du blindage et du diamètre de l’applicateur dans
un traitement endocavitaire ainsi que l’effet de la voxelisation ont aussi été évalués.
Dans tous les cas, la dosimétrie a été réalisée à l’aide de la suite logicielle MC Geant4.
Les résultats ont démontré que, dans certaines situations, les simulations MC mènent
à des corrections significatives de la dose.<br>High dose rate brachytherapy using an Ir-192 remote afterloader can be successfully
used in the management of gynecologic malignancies. Treatment can be either
interstitial or endocavitary depending of the tumor caracteritics and patient’s anatomy.
Clinically, the dosimetry is made through the application of the TG-43 formalism.
The purpose of this study is to assess with Monte Carlo (MC) method and for an
interstitial treatment dosimetric effects of the presence of the applicator and air pockets
in clinical target volume and organs at risk along with tissue heterogeneities. As a
related work, assessment of the effects of shielding and applicator diameters on the dose
distribution of intracavitary treatment and voxelisation effects of the applicator in an
interstitial treatment has been performed. In all cases, dosimetry has been achieved with
the Geant4 MC toolkit. Results have shown that, in some situations, MC simulations
lead to significant dose corrections.
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Courtade-Saïdi, Monique. "Les Effets d'une irradiation γ chronique à très faible débit de dose sur la souris". Toulouse 3, 2001. http://www.theses.fr/2001TOU30107.
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Bourque, Alexandre. "Amélioration du calcul de dose TG-43 en curiethérapie à bas débit par un algorithme de dose primaire et diffusée sur processeur graphique." Thesis, Université Laval, 2012. http://www.theses.ulaval.ca/2012/29312/29312.pdf.
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Les calculs de dose en curiethérapie à bas débit reposent depuis 1995 sur un formalisme
qui considère le milieu irradié comme étant homogène et constitué d’eau afin de
mieux accommoder les temps de calcul clinique. Ce travail présente une amélioration
de ce formalisme dosimétrique issu du protocole TG-43 de l’AAPM (American Association
of Physicists in Medicine), utilisé actuellement dans les systèmes de planification
de traitement (SPT) clinique. Avec l’ajout d’un tracé radiologique pour tenir compte
des hétérogénéités et en séparant la dose primaire de la dose diffusée, il est possible
de raffiner les calculs dosimétriques. Or, cette modification au calcul le rendant plus
complexe était coûteuse en temps d’exécution jusqu’à très récemment. Elle se voit matérialisée
dans ce travail avec l’arrivée récente de la technologie GPGPU, les calculs
scientifiques sur périphériques graphiques. En exploitant le parallélisme des calculs de
dose en curiethérapie à bas débit pour les implants permanents, l’algorithme baptisé
TG-43-RT pour TG-43 avec tracé de rayons (Ray-Tracing en anglais) permet d’obtenir
des facteurs d’accélération de l’ordre de 103 par rapport au CPU. Seulement 0.5 s
par source est requis dans une géométrie de 1003 voxels, et les dosimétries d’anatomies
hétérogènes sont sensiblement améliorées. Le TG-43-RT corrige les dépôts de dose en
aval des hétérogénéités et réduit les effets indésirables de l’atténuation inter-sources.
Des écarts de dose de plus de 80% au-delà d’une calcification avaient de quoi influencer
les HDV, or, le TG-43-RT ramène ces déviations en-deçà de l’incertitude de 8.7% (2σ)
concédée par les SPT, tel qu’établi dans le TG-138. Les simulations Monte Carlo ont
été employées pour servir de référence absolue à la méthode développée et quantifier les
améliorations dosimétriques relatives à l’actuel calcul de dose. L’algorithme a été testé
d’un point de vue clinique dans un fantôme de prostate avec des sources d’125I et dans
un fantôme de sein avec des sources de 103Pd pour unifier les corrections apportées.<br>Brachytherapy dose calculations have been relying since 1995 on a formalism that
considers the whole geometry as a homogeneous water tank. This gives the opportunity
to compute dose distributions within a reasonable clinical timeframe, but with
considerable approximations that can influence or even change the treatment. This
work presents an upgraded version of this formalism derived from the TG-43 protocol
(AAPM), currently used in actual treatment planning systems. The new algorithm includes
a primary and scatter dose separation using ray-tracing operation to account for
heterogeneities through the medium. These modifications to the dose calculation are
very power consuming and too long for the clinical needs when executed on modern
CPUs. With the GPGPU technology, a GPU-driven algorithm allows a complex handling
of the anatomic heterogeneities in the dose calculation and keeps execution times
below 0.5 s/seed. The algorithm was named TG-43-RT for TG-43 with Ray-Tracing
and accelerations factors of three order of magnitude were obtained over a regular CPU
implementation.
The TG-43-RT algorithm adequatly corrects dose deposition along heterogeneities
and it reduces interseed attenuation effects. Dose is scored in the medium instead of
water, which also applies a severe correction for high heterogeneous medium like the
breast. Deviations of more than 80% in dose deposition were obtained over calcification
inside the prostate when compared to Monte Carlo simulations. This kind of deviation
influences DVH shape. However, the TG-43-RT was keeping those deviations within the
8.7% uncertainty range (2σ) associated with a regular TG-43 evaluation as stated in
the TG-138. Monte Carlo simulations were used as a gold standard to get an absolute
dose calculation reference. The algorithm was also tested in a prostate phantom with
125I seeds and in a breast phantom with 103Pd seeds to mimic real anatomic geometries
and unify the applied corrections.
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Gasser, Estelle. "Spectrométrie gamma au laboratoire et in situ : développements et applications environnementales." Thesis, Strasbourg, 2014. http://www.theses.fr/2014STRAE007/document.
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La spectrométrie γ dose en une seule mesure tous les émetteurs γ dans un échantillon. L’auto-absorption des rayonnements γ dans des échantillons se manifeste par des pertes ou des gains d'impulsions. Pour caractériser une nouvelle géométrie de comptage, des améliorations du dispositif existant ont été apportées par des simulations MCNPX. Avec ce nouveau dispositif nous avons pu spécifier les doses absorbées et efficaces annuelles ainsi que les facteurs de conversion de dose des radioisotopes naturels pour des matériaux de construction et des prélèvements de sols. Des simulations ont montré l’influence des seuils de détection des rayonnements γ donc sur les facteurs de conversion de dose et la nécessité d’une mise à jour de ces facteurs. L’analyse par spectrométrie γ in situ du sol fait appel à des efficacités de détection simulées par MCNPX pour une source aux dimensions semi-infinies. Une application a été réalisée autour d’une centrale nucléaire et une autre pour une société<br>Γ-ray spectrometry enables determining all γ-ray emitters in a sample with a single measurement. Self-absorption of γ-rays in samples is manifest by a loss or a gain of pulses that results in a poor estimation of the counting efficiency. To characterize a new counting geometry improvements of the existing set-up were made with MCNPX simulations. With the new geometry we could specify absorbed and annual effective doses as well as dose conversion factors for the natural radioisotopes of several building materials and soil samples. Simulations show the influence of detection limits of γ-radiation on dose conversion factors and the need for updating these factors. γ-ray measurements of soil in situ require different counting efficiencies simulated by MCNPX for a semi-infinite source. Two in-situ soil analyses were made, one around a nuclear power and the other for a private company
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Xu, Yingdong. "Effects of low dose gamma radiation on the human immunodeficiency virus-1." Thesis, National Library of Canada = Bibliothèque nationale du Canada, 2001. http://www.collectionscanada.ca/obj/s4/f2/dsk3/ftp04/NQ61208.pdf.
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17
Chanterault, Christophe. "Étude numérique et expérimentale des mécanismes de dégradation dans les structures de silice épaisses à faible débit de dose." Toulouse, ENSAE, 2004. http://www.theses.fr/2004ESAE0018.
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Lors des missions spatiales, les composants électroniques sont soumis à l'influence du rayonnement ionisant présent en environnement spatial. Un modèle numérique de dégradation de la silice est développé. Il décrit la génération, le transport, le piégeage et la recombinaison des charges dans le volume, ainsi que le piégeage et la guérison à l'interface SiO₂/Si tout en s’attachant à prendre en compte de manière assez fine les effets du champ électrique. Après calage sur des données expérimentales, ce modèle a permit de mettre en évidence un phénomène encore mal expliqué : la sensibilité accrue de certains composants aux faibles débits de dose. Celle-ci est reliée au champ électrique et à la densité de piéges profonds à trous présents dans l’oxyde. Ce modèle est une contribution à la compréhension des interactions entre les différents mécanismes intervenant dans la dégradation des composants actuels, qui possèdent des oxydes épais de passivation ou d’isolation.
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Ikbal, Sofia Mahomed. "Controle de qualidade do TPS Gamma Plan." Master's thesis, Faculdade de Ciências e Tecnologia, 2012. http://hdl.handle.net/10362/8766.
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Quinn, Bruce David 1955. "Dose rate measurements in the cobalt-60 gamma irradiation facility using thermoluminescent dosimeters." Thesis, The University of Arizona, 1991. http://hdl.handle.net/10150/277923.
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A dose rate measurement survey was performed at various locations inside the radiation chamber of the Cobalt-60 gamma irradiation facility located in Room 130, Building 20 at the University of Arizona. TLDs were used for the dose rate measurements. It was observed that the dose rates decrease rapidly with increasing distance from the source. Also, dose rates decreased with increased distance away from the centerline of the radiation chamber which is indicative of the position of the effective center of the source. Percent dose rates with respect to the dose rate of the calibration position were tabulated.
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Ayotte, Guylaine. "Optimisation de la position et du nombre de cathéters en curiethérapie interstitielle à haut débit de dose." Thesis, Université Laval, 2010. http://www.theses.ulaval.ca/2010/27116/27116.pdf.
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Bonora, Lionel. "Dégradation des technologies bipolaires et bicmos par radiations ionisantes : implications en assurance qualité pour l'industrie spatiale." Toulouse, ENSAE, 1998. http://www.theses.fr/1998ESAE0006.
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Reproduire les dégradations accrues des technologies bipolaires/BiCMOS, dues aux faibles débits de dose de radiations ionisantes propres à l'environnement spatial, est un problème non encore résolu. Plusieurs démarches expérimentals, faisant appel à des facteurs tels la température et la polarisation des composants et circuits, ont été explorées. Elles ont permis de s'approcher d'un niveau de dégradation réaliste. Grâce aux résultats obtenus, les principes d'une adaptation des méthodes de test actuelles ont pu être proposés. Des analyses technologiques de composants sont venues compléter ce travail afin d'améliorer la compréhension des phénomènes mis en jeu et d'affiner la recherche de solutions.
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Balogun, G. I. "Calculation of ground gamma radiation dose rates in the vicinity of the Chernobyl accident." Thesis, Imperial College London, 1991. http://hdl.handle.net/10044/1/46659.
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Kelm, Robert S. "In-water neutron and gamma dose determination for a new Cf-252 brachytherapy source." Thesis, Atlanta, Ga. : Georgia Institute of Technology, 2009. http://hdl.handle.net/1853/28121.
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CAMPOS, MARCIA P. de. "Toronio no ar .Avaliacao da dose ocupacional." reponame:Repositório Institucional do IPEN, 1999. http://repositorio.ipen.br:8080/xmlui/handle/123456789/10769.
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06772.pdf: 7651270 bytes, checksum: aad35d8f09b378cbb730443e1cd36015 (MD5)<br>Tese (Doutoramento)<br>IPEN/T<br>Instituto de Pesquisas Energeticas e Nucleares - IPEN/CNEN-SP
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FERREIRA, DANILO C. "Dosimetria de processos de irradiacao gama com diodos comerciais de silicio." reponame:Repositório Institucional do IPEN, 2009. http://repositorio.ipen.br:8080/xmlui/handle/123456789/9451.
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O'Neill, Kathleen J. "The effect of low dose gamma irradiation on the metabolism of some toxigenic Fusarium spp." Thesis, Queen's University Belfast, 1992. http://ethos.bl.uk/OrderDetails.do?uin=uk.bl.ethos.317470.
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Trigila, Carlotta. "Development of a portable gamma imaging system for absorbed radiation dose control in molecular radiotherapy." Thesis, Université Paris-Saclay (ComUE), 2019. http://www.theses.fr/2019SACLS285.
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La thérapie interne par radionucléides est encore aujourd’hui un domaine peu exploité parmi les différentes modalités de traitement contre le cancer. Son spectre d’applications est toutefois en pleine évolution grâce notamment à l'apparition de nouveaux radiopharmaceutiques émetteurs beta ou alpha (peptides, alpha-thérapie ²²³ Ra, alpha-immunothérapie ²²¹ As,...) (Ersahin 2011). Dans ce contexte, la grande hétérogénéité des doses délivrées et des effets observés, à la fois en terme de toxicité et de réponse, démontrent qu'une dosimétrie personnalisée est essentielle pour optimiser le traitement (Strigari 2011). En pratique clinique, la dosimétrie de la tumeur et des organes à risque (foie, rein, ...) repose sur l’image de la biodistribution et de la cinétique précise du radiopharmaceutique chez chaque patient. Ces images peuvent être réalisées avec un traceur pré-thérapeutique pour planifier le traitement ou après celui-ci, afin de corréler directement les effets observés aux doses délivrées de manière à optimiser le protocole (activité maximum à injecter, intervalle entre les injections). Les contraintes de détection imposées par les protocoles de traitement sont très différentes de celles associées à un examen diagnostique (Flux 2011, Konijnenberg 2011). Les gamma-caméras conventionnelles ne sont ainsi pas adaptées à la détection de fortes activités de rayonnements gamma d'énergies inférieures à 100 keV (²²³ Ra) ou supérieures à 300 keV (¹³¹I, ⁹⁰Y). D’autre part, les fortes activités des traceurs injectés exigent généralement que le patient reste isolé, ce qui le rend donc plus difficilement accessible par les techniques d’imagerie standard. Enfin, la disponibilité de ces systèmes est incompatible avec un échantillonnage temporel précis de la cinétique du traceur, qui joue un rôle très important dans la quantification des doses absorbées. L'objectif de ma thèse était de proposer de nouvelles approches instrumentales visant à renforcer le contrôle de la dose délivrée aux patients lors d'un traitement de radiothérapie moléculaire. Ceci est réalisé en réduisant les incertitudes associées à la quantification de l'activité (et donc au calcul de la dose absorbée) grâce à l'utilisation d'un système d'imagerie compact et hautement optimisé. Il consistait à mettre au point et à optimiser une gamma-caméra mobile miniaturisée à haute résolution spécialement conçue pour améliorer l'évaluation quantitative individuelle de la distribution hétérogène et de la bio-cinétique du radiotraceur avant et après administration du traitement. L'étude était axée sur le traitement des maladies bénignes et malignes de la thyroïde à l'aide de l'¹³¹ I. Le premier prototype de la caméra, avec un champ de vue de 5x5 cm² , consiste en un collimateur à trous parallèles à haute énergie, réalisé en impression 3D et optimisé par simulations Monte Carlo, couplé à un scintillateur inorganique continu, lu par une technologie récente basée sur des matrices de photomultiplicateurs au silicium (SiPM). Ses propriétés intrinsèques, en termes d'énergie et de réponse spatiale, ont été testées avec des sources ponctuelles de ⁵⁷ Co et ¹³³ Ba. Le premier prototype de la caméra a été calibré avec de l'¹³¹ I. La calibration du système conduit à une résolution spatiale globale de (3.14±0.03) mm et à une sensibilité moyenne de (1.23±0.01) cps/MBq, le deux à 5 cm de distance. Nous avons effectué les premières études précliniques avec l'utilisation de différents fantômes thyroïdiens imprimés en 3D, avec et sans nodules, remplis de ¹³¹ I. Des résultats très prometteurs ont été atteints (valeurs de RC proches de l’unité), qui mettent en évidence ses performances adaptées à une quantification précise dans un contexte clinique assez réaliste<br>Targeted radionuclide therapy is still a developing area among the different treatment modalities against cancer. However, its range of applications is rapidly expanding thanks to the emergence of new radiopharmaceuticals labeled with beta or alpha emitters (peptides, ²²³ Ra alpha-therapy, ²²¹ As alpha- immunotherapy, ...) (Ersahin 2011). In that context, the large heterogeneity of absorbed doses and the range of effects observed, both in terms of toxicity and response, demonstrate that individualized patient dosimetry is essential to optimize this therapy (Strigari 2011). In clinical practice, patient-specific dosimetry of tumors and organs-at-risk (liver, kidney, ...) is image-based and rely on the quantification of radio- pharmaceutical uptake as a function of time. These images can be obtained from either a pre-therapy tracer study or from a previous therapy procedure. The detection constraints imposed by the treatment protocols are very different from those associated with diagnostic imaging. (Flux 2011 Konijnenberg 2011). Thus, conventional gamma cameras are not suited for detecting high activity of gamma emitters with energy below 100 keV (²²³ Ra) or greater than 300 keV (¹³¹ I, ⁹⁰Y ). Moreover, high activities of the injected tracer typically require isolation of the patient, making the use of standard imaging devices difficult. Finally, the availability of these devices is incompatible with an accurate temporal sampling of the kinetics of the tracer, which is a key parameter for the quantification of the absorbed doses. The objective of my thesis was precisely to propose new instrumental and methodological approaches aiming to strengthen the control of the dose released to patients during molecular radiotherapy. This is achieved by reducing the uncertainties associated to activity quantification (and therefore to the absorbed dose calculation) through the use of a compact and highly optimized imaging system. Specifically, the work consisted in the development and optimization of a miniaturized, high-resolution mobile gamma camera specifically designed to improve the individual quantitative assessment of the heterogeneous distribution and biokinetics of the radiotracer before and after treatment administration. The study was focused on the treatment of benign and malign thyroid disease with ¹³¹ I. The first prototype of the mobile camera, with a field of view of 5x5 cm², consists of a high-energy parallel- hole collimator, optimized with Monte Carlo simulation and made with 3D printing, coupled to a 6 mm thick continuous CeBr3 scintillator readout by a recent and well-suited technology based on arrays of Silicon Pho- tomultiplier (SiPMs) detectors. Its intrinsic properties, in term of energy and spatial response, have been tested with collimated point source of ⁵⁷Co and ¹³³Ba. The first feasibility prototype has been then calibrated with a line and five cylindrical sources filled with ¹³¹ I. The system calibration leads to an overall spatial resolution of (3.14±0.03) mm at a distance of 5 cm and a sensitivity that decreases with distance and slightly changes with source size. An average sensitivity of (1.23±0.01) cps/MBq has been found at 5 cm. In order to test the quantification capability of the camera, the first preclinical planar studies involved the use of different 3D-printed thyroid phantoms filled with ¹³¹ I, with and without nodules. Although corresponding to a relatively ideal, but realistic, clinical situation (no superimposition of background activity), the optimized imaging features of the camera leads to very promising results, with activity recovery factors that deviate of around 2% from the unity
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Bonenfant, Éric. "Simulations Monte Carlo sur processeur graphique en curiethérapie à bas débit de dose pour le cancer de la prostate." Thesis, Université Laval, 2013. http://www.theses.ulaval.ca/2013/30429/30429.pdf.
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Ce mémoire porte sur l’étude d’un algorithme Monte Carlo en curiethérapie à bas débit de dose sur processeur graphique. Avec le développement de cette plate-forme de calcul, l’application de la méthode Monte Carlo fait un pas en avant quant à son utilisation clinique dans un département de radio-oncologie. Le travail se déroule en deux parties. Premièrement, le développement d’un algorithme Monte Carlo sur processeur graphique, bGPUMCD, est poursuivi dans le but d’en améliorer les performances. Deuxièmement, une source de curiethérapie à bas débit de dose, la SelectSeed de Nucletron, est simulée et étalonnée pour être en accord avec les données du rapport du Task Group 43 de l’American Association of Physicists in Medicine. Avec cette source, quatre cas cliniques sont ensuite simulés pour montrer la concordance des résultats avec un autre algorithme Monte Carlo bien établi et évaluer les temps de calcul pour une éventuelle utilisation clinique de l’algorithme.
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SCAFF, LUIZ A. M. "Metodo de calculo de dose na irradiacao de todo o corpo com raios gama do cobalto-60." reponame:Repositório Institucional do IPEN, 2001. http://repositorio.ipen.br:8080/xmlui/handle/123456789/10901.
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Ducret, Samuel. "Étude de l'effet de débit de dose : une nouvelle approche de la fiabilité des technologies bipolaires pour l'environnement radiatif spatial." Montpellier 2, 2005. http://www.theses.fr/2005MON20186.
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ANTONIO, FILHO JOAO. "Otimizacao do sistema de radioprotecao nas instalacoes radiograficas de gamagrafia." reponame:Repositório Institucional do IPEN, 1999. http://repositorio.ipen.br:8080/xmlui/handle/123456789/10765.
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Cavallone, Marco. "Application of laser-plasma accelerated beams to high dose-rate radiation biology." Thesis, Institut polytechnique de Paris, 2020. http://www.theses.fr/2020IPPAX063.
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Le cancer est la deuxième cause de décès dans le monde, représentant environ un décès sur six en 2018. Parmi les techniques employées de nos jours dans la lutte contre le cancer, l’une des plus utilisées et prometteuses est la radiothérapie, technique consistant en l’utilisation de rayonnements ionisants afin de déposer de l’énergie dans la tumeur pour la traiter. Or, puisque les cellules saines sont également endommagées par les rayonnements, le but de la radiothérapie est d’augmenter la sélectivité du traitement en épargnant autant que possible les tissus sains. L’optimisation de la sélectivité repose sur plusieurs aspects, comprenant l’optimisation spatiale de la dose, la précision de l’imagerie et de la dosimétrie, le type de rayonnement et la structure temporelle utilisée pour délivrer la dose. En particulier, le rôle du débit de dose et du temps d’irradiation n’a pas encore été explorés en détail.Les accélérateurs cliniques délivrent la dose avec un débit de dose d’environ quelques Gy/min, ce qui entraîne des temps d’irradiation de l’ordre de quelques minutes. Si, d’une part, l’effet d’une réduction du débit de dose de l’ordre de cGy/min sur la réponse biologique est bien connu, d’autre part l’effet d’un débit de dose élevé doit encore être éclairci. Recemment, des études in vivo réalisées avec des électrons et des photons produits par des prototypes d’accélérateurs ont montré que l’administration de la dose dans un temps court (<500 ms) et à un débit de dose élevé (>40 Gy/s) augmente la sélectivité du traitement en réduisant le risque d’effets secondaires sur les tissus sains. Bien que les causes de ce phénomène soient encore à l’étude, le protocole FLASH a été testé avec succès sur le premier patient en 2019. Ces résultats soulignent l’importance de la structure temporelle de l’irradiation et les avantages potentiels que les protocoles d’irradiation à haut débit de dose peuvent apporter en clinique. Or, l’utilisation de ces protocoles demande une compréhension plus approfondie des processus physico-chimiques et biologiques déclenchés par un dépôt de dose rapide.Dans ce contexte, les faisceaux de particules accélérées par laser représentent un outil unique pour jeter de la lumière sur les processus qui régissent la réponse biologique suite à une irradiation à haut débit de dose. Ces faisceaux sont produits en focalisant une impulsion laser ultra-courte (~fs) et ultra-intense (1019 W/cm2) sur une cible mince solide ou gazeuse (~μm), ce qui produit des faisceaux de particules ayant une durée de l’impulsion allant de la picoseconde à la femtoseconde. Ces caractéristiques permettent d’atteindre un débit de dose dans l’impulsion de l’ordre de ~109 Gy/s, c’est-à-dire des conditions d’irradiation extrêmement différentes par rapport aux protocoles de traitement conventionnels et FLASH. Pour cette raison, les faisceaux de particules accélérées par laser ont reçu une grande attention au cours des dernières années, mais leur effet biologique est toujours en discussion et d’autres études plus approfondies sont nécessaires.Cette thèse décrit les atouts des Protons Accélérés par Laser (PAL) et des Électrons Accélérés par Laser (EAL) produits par différents types de laser à haute puissance disponibles dans le commerce. En particulier, elle présente des études expérimentales et théoriques réalisées avec trois types de faisceaux permettant différentes modalités temporelles d’administration de la dose. L’objectif est de traiter certains des principaux problèmes liés à l’application de ces sources de particules à la biologie des rayonnements et de montrer des solutions et des techniques viable pour mener des études de radiobiologie systématique. Cela demande une caractérisation précise de ces faisceaux, l’optimisation de la distribution de la dose dans la cible biologique à travers la conception de lignes de transport adaptées et, enfin, l’étude de la réponse des instruments de dosimétrie utilisés en clinique à haut débit de dose<br>Cancer is the second leading cause of death globally, accounting for an estimated 9.6 million deaths, or one in six deaths, in 2018. Besides surgery and chemotherapy, radiotherapy is one of the major treatment modality. It consists in the use of ionising radiation to kill cancerous cells by depositing energy into the tumour and destroying the genetic material that controls how cells grow and divide. While both cancerous and healthy cells are damaged by radiation, the goal of radiotherapy is to increase the treatment selectivity by sparing as much as possible the healthy tissues. Optimisation of the selectivity reposes on several aspects, including spatial optimisation of the dose, precision of imaging techniques and dosimetry instruments, use of different radiations and temporal structures of dose delivery. In particular, the role of the dose-rate and the total irradiation time has not been extensively explored yet.Clinical accelerators typically deliver the dose with a dose rate around few Gy/min, leading to exposure times in the order of few minutes to deliver a therapeutic dose. While the effect of a reduction of the dose rate in the order of cGy/min is well known, the effect of high-dose rate, fast irradiation on living cells still need to be elucidated. Evidences of an effect of the high dose-rate on the biological response have been recently observed in many studies. In particular, in-vivo studies performed with electrons and photons produced by accelerator prototypes have shown that delivering the prescribed dose in a short exposure time (<500ms) and at a high dose-rate (>40Gy/s) increases the treatment selectivity by reducing the occurrence of secondary effects on healthy tissues compared to conventional treatments with the same total dose. Although theoretical explanations underpinning such phenomenon are still under discussion, the so-called FLASH protocol has been successfully tested with the first human patient in 2019, paving the way for further research in this domain. These important results point out the importance of the dose delivery modality on the treatment selectivity and the potential benefit that high dose-rate protocols may bring to clinics, asking for a deeper understanding of the physico-chemical and biological processes following fast dose deposition.In this scenario, Laser-Driven Particle (LDP) beams represent a unique tool to shed some light on the radiobiological response following high-dose rate irradiation. LDP sources are produced by focusing an ultra-short (~fs) and ultra-intense (1019 W/cm2) laser pulse on a solid or gaseous thin target (~μm), producing proton and electron bunches with duration of respectively a few picoseconds and a few femtoseconds. These characteristics allow the reach of extremely high peak dose-rate in the pulse of the order of ~109 Gy/s in comparison with conventional and FLASH treatment protocols. For this reason, LDP sources have been receiving great attention in the last decade, but their radiobiological effect is still debated and further systematic studies are required.This thesis discusses the potential of both Laser-Accelerated Protons (LAP) and Laser-Accelerated Electrons (LAE) produced by different types of commercially available high-power lasers systems. In particular, it presents experimental and theoretical studies carried out with three different types of LDP beams, i.e. Hz LAPs, single-shot LAPs and kHz LAEs, enabling different temporal modalities of dose delivery. The goal is to address some of the main issues related to the application of such sources to radiation biology and show viable solutions and irradiation protocols to perform systematic radiobiology studies. Such issues include accurate characterisation of the source, optimisation of the dose distribution at the biological target through the design of adapted transport beamlines and investigation of the behaviour of dosimetric instruments for high dose-rate dosimetry
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Therriault-Proulx, François. "DÉVELOPPEMENT DE NOUVEAUX DOSIMÈTRES À SCINTILLATEURS PLASTIQUES POUR DES APPLICATIONS IN VIVO EN RADIOTHÉRAPIE ET CURIETHÉRAPIE À HAUT DÉBIT DE DOSE." Thesis, Université Laval, 2012. http://www.theses.ulaval.ca/2012/29683/29683.pdf.
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Le but de cette thèse est de développer de nouveaux systèmes de dosimétrie par scintillateurs plastiques afin de faciliter leur implémentation comme détecteurs de dose in vivo en temps réel pour la radiothérapie et surtout pour la curiethérapie à haut débit de dose. Dans un premier temps, la nécessité de soustraire la lumière induite dans le guide optique par effet de tige a été démontrée pour cette modalité d'irradiation. Le détecteur développé pour cette étude a ensuite été utilisé afin de démontrer sa capacité à effectuer des mesures de dose en temps réel lors de la délivrance d'un traitement de curiethérapie de prostate à haut débit de dose à l'intérieur d'un fantôme d'eau. La dose déposée à chaque position de source, dans chaque cathéter et pour la fraction entière était comparable à la dose attendue par le système de planification de traitement. Comme les dosimètres à scintillation jusqu’à ce jour nécessitent une fibre optique de transmission par scintillateur, la preuve de faisabilité pour la mesure adéquate de doses de radiation avec un détecteur multi-points utilisant une seule fibre de transmission a été effectuée. Cela a d’abord été effectué pour des détecteurs à 2 et 3 points de mesure exposés à des irradiations externes de haute énergie. Comme l'approche proposée permet la décomposition du signal en ses diverses composantes, une étude sur l'importance du signal de fluorescence dans l'effet de tige a été effectuée pour une multitude de modalités d'irradiation. Finalement, un détecteur à 3 points de mesure et une seule fibre optique collectrice a été utilisé en curiethérapie à haut débit de dose et inséré dans un unique cathéter pour effectuer la mesure de dose dans un fantôme d’eau. Sa capacité de mesurer efficacement la dose en de multiples positions simultanément a été démontrée. Un budget d'incertitude a aussi été effectué afin d'évaluer les limites sous lesquelles ce détecteur peut être utilisé comme potentiel dosimètre in vivo en clinique pour la curiethérapie à haut débit.<br>The goal of this thesis is to develop new plastic scintillation dosimetry systems to enable the measurement of in vivo doses in real time and the verification of the treatment delivery accuracy for radiation therapy, especially for high dose rate brachytherapy. The necessity to account for the stem effect light produced in the optical guide by radiation was first shown. The detector built for this study was then used to verify its accuracy to measure dose in real time during the delivery of a typical prostate treatment plan in high dose rate brachytherapy. This measurement was performed inside a water phantom. Dose deposited at each dwell position, inside each catheter and for the entire treatment delivery was measured and compared to the treatment planning system. Another part of this research project was on the development of an approach to render possible measurement at multiple positions with the use of multiple scintillating elements and only a single collecting optical guide. Plastic scintillation detectors with 2 and 3 points of measurement were first developed and used under external beam high energy radiation therapy. The approach enabled the calculation of different signal contributions over the total optical signal; a study was then performed to evaluate the importance of the fluorescence component on the total stem effect under a variety of irradiation modalities and conditions. Finally, a 3-point detector was inserted inside a single catheter to perform dosimetry under Ir-192 high dose rate brachytherapy in a water phantom. Its accuracy to measure dose was demonstrated. An uncertainty budget was also calculated in order to evaluate the limitations of this detector for its clinical potential as a real-time in vivo dosimeter.
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REIS, FABRICIO C. "Levantamento da entomofauna de plantas medicinais, aromáticas e condimentares e desinfestação pelo processo de irradiação." reponame:Repositório Institucional do IPEN, 2013. http://repositorio.ipen.br:8080/xmlui/handle/123456789/10538.
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Made available in DSpace on 2014-10-09T12:41:37Z (GMT). No. of bitstreams: 0<br>Made available in DSpace on 2014-10-09T14:08:41Z (GMT). No. of bitstreams: 0<br>Dissertação (Mestrado)<br>IPEN/D<br>Instituto de Pesquisas Energeticas e Nucleares - IPEN-CNEN/SP
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Shakshak, Bashir I. O. "The measurements of neutron and gamma dose rates in mixed radiation fields, using a liquid scintillation counter." Thesis, Aston University, 1989. http://publications.aston.ac.uk/8071/.
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Measurements of neutron and gamma dose rates in mixed radiation fields, and gamma dose rates from calibrated gamma sources, were performed using a liquid scintillation counter NE213 with a pulse shape discrimination technique based on the charge comparison method. A computer program was used to analyse the experimental data. The radiation field was obtained from a 241Am-9Be source. There was general agreement between measured and calculated neutron and gamma dose rates in the mixed radiation field, but some disagreement in the measurements of gamma dose rates for gamma sources, due to the dark current of the photomultiplier and the effect of the perturbation of the radiation field by the detector. An optical fibre bundle was used to couple an NE213 scintillator to a photomultiplier, in an attempt to minimise these effects. This produced an improvement in the results for gamma sources. However, the optically coupled detector system could not be used for neutron and gamma dose rate measurements in mixed radiation fields. The pulse shape discrimination system became ineffective as a consequence of the slower time response of the detector system.
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Rohling, Heide. "Simulation studies for the in-vivo dose verification of particle therapy." Helmholtz-Zentrum Dresden - Rossendorf, 2015. http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:bsz:d120-qucosa-175213.
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An increasing number of cancer patients is treated with proton beams or other light ion beams which allow to deliver dose precisely to the tumor. However, the depth dose distribution of these particles, which enables this precision, is sensitive to deviations from the treatment plan, as e.g. anatomical changes. Thus, to assure the quality of the treatment, a non-invasive in-vivo dose verification is highly desired. This monitoring of particle therapy relies on the detection of secondary radiation which is produced by interactions between the beam particles and the nuclei of the patient’s tissue.
Up to now, the only clinically applied method for in-vivo dosimetry is Positron Emission Tomography which makes use of the beta+-activity produced during the irradiation (PT-PET). Since from a PT-PET measurement the applied dose cannot be directly deduced, the simulated distribution of beta+-emitting nuclei is used as a basis for the analysis of the measured PT-PET data. Therefore, the reliable modeling of the production rates and the spatial distribution of the beta+-emitters is required. PT-PET applied during instead of after the treatment is referred to as in-beam PET. A challenge concerning in-beam PET is the design of the PET camera, because a standard full-ring scanner is not feasible. For instance, a double-head PET camera is applicable, but low count rates and the limited solid angle coverage can compromise the image quality. For this reason, a detector system which provides a time resolution allowing the incorporation of time-of-flight information (TOF) into the iterative reconstruction algorithm is desired to improve the quality of the reconstructed images.
Secondly, Prompt Gamma Imaging (PGI), a technique based on the detection of prompt gamma-rays, is currently pursued. Concerning the emissions of prompt gamma-rays during particle irradiation, experimental data is not sufficiently available, making simulations necessary. Compton cameras are based on the detection of incoherently scattered photons and are investigated with respect to PGI. Monte Carlo simulations serve for the optimization of the camera design and the evaluation of criteria for the selection of measured events.
Thus, for in-beam PET and PGI dedicated detection systems and, moreover, profound knowledge about the corresponding radiation fields are required. Using various simulation codes, this thesis contributes to the modelling of the beta+-emitters and photons produced during particle irradiation, as well as to the evaluation and optimization of hardware for both techniques.
Concerning the modeling of the production of the relevant beta+-emitters, the abilities of the Monte Carlo simulation code PHITS and of the deterministic, one-dimensional code HIBRAC were assessed. The Monte Carlo tool GEANT4 was applied for an additional comparison. For irradiations with protons, helium, lithium, and carbon, the depth-dependent yields of the simulated beta+-emitters were compared to experimental data. In general, PHITS underestimated the yields of the considered beta+-emitters in contrast to GEANT4 which provided acceptable values. HIBRAC was substantially extended to enable the modeling of the depth-dependent yields of specific nuclides. For proton beams and carbon ion beams HIBRAC can compete with GEANT4 for this application. Since HIBRAC is fast, compact, and easy to modify, it could be a basis for the simulations of the beta+-emitters in clinical application. PHITS was also applied to the modeling of prompt gamma-rays during proton irradiation following an experimental setup. From this study, it can be concluded that PHITS could be an alternative to GEANT4 in this context.
Another aim was the optimization of Compton camera prototypes. GEANT4 simulations were carried out with the focus on detection probabilities and the rate of valid events. Based on the results, the feasibility of a Compton camera setup consisting of a CZT detector and an LSO or BGO detector was confirmed. Several recommendations concerning the design and arrangement of the Compton camera prototype were derived. Furthermore, several promising event selection strategies were evaluated. The GEANT4 simulations were validated by comparing simulated to measured energy depositions in the detector layers. This comparison also led to the reconsideration of the efficiency of the prototype. A further study evaluated if electron-positron pairs resulting from pair productions could be detected with the existing prototype in addition to Compton events. Regarding the efficiency and the achievable angular resolution, the successful application of the considered prototype as pair production camera to the monitoring of particle therapy is questionable.
Finally, the application of a PET camera consisting of Resistive Plate Chambers (RPCs) providing a good time resolution to in-beam PET was discussed. A scintillator-based PET camera based on a commercially available scanner was used as reference. This evaluation included simulations of the detector response, the image reconstructions using various procedures, and the analysis of image quality. Realistic activity distributions based on real treatment plans for carbon ion therapy were used. The low efficiency of the RPC-based PET camera led to images of poor quality. Neither visually nor with the semi-automatic tool YaPET a reliable detectability of range deviations was possible. The incorporation of TOF into the iterative reconstruction algorithm was especially advantageous for the considered RPC-based PET camera in terms of convergence and artifacts.
The application of the real-time capable back projection method Direct TOF for the RPCbased PET camera resulted in an image quality comparable to the one achieved with the iterative algorihms. In total, this study does not indicate the further investigation of RPC-based PET cameras with similar efficiency for in-beam PET application.
To sum up, simulation studies were performed aimed at the progress of in-vivo dosimetry. Regarding the modeling of the beta+-emitter production and prompt gamma-ray emissions, different simulation codes were evaluated. HIBRAC could be a basis for clinical PT-PET simulations, however, a detailed validation of the underlying cross section models is required. Several recommendations for the optimization of a Compton Camera prototype resulted from systematic variations of the setup. Nevertheless, the definite evaluation of the feasibility of a Compton camera for PGI can only be performed by further experiments. For PT-PET, the efficiency of the detector system is the crucial factor. Due to the obtained results for the considered RPC-based PET camera, the focus should be kept to scintillator-based PET cameras for this purpose.
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WIENDL, TONI A. "Efeitos de baixas doses de radiacao do Co-60 (radio-hormesis) em sementes de tomate." reponame:Repositório Institucional do IPEN, 2010. http://repositorio.ipen.br:8080/xmlui/handle/123456789/9545.
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Made available in DSpace on 2014-10-09T12:27:52Z (GMT). No. of bitstreams: 0<br>Made available in DSpace on 2014-10-09T14:04:48Z (GMT). No. of bitstreams: 0<br>Tese (Doutoramento)<br>IPEN/T<br>Instituto de Pesquisas Energeticas e Nucleares - IPEN-CNEN/SP
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Faraggi, Marc. "Modélisation de la dose délivrée par les électrons au niveau cellulaire : Application aux émissions électroniques des principaux radio-éléments utilisés en médecine nucléaire à visée diagnostique." Paris 13, 1992. http://www.theses.fr/1992PA132026.
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En médecine nucléaire diagnostique, les principaux émetteurs gamma utilisés sont le technétium 99m, l'iode 123, l'indium 111, le thallium 201 et le gallium 67. Ces isotopes émettent également des électrons dont la contribution à la dose délivrée au niveau cellulaire, pourtant importante, est souvent négligé et fait l'objet de ce travail. Dans un premier temps, le dépôt d'énergie des électrons le long de leur parcours est modélisé analytiquement dans l'hypothèse de la source ponctuelle. Dans un second temps, des géométries sphériques de source sont envisagées, simulant la dose délivrée au niveau cellulaire par ces émissions électroniques. Cette dose délivrée est très hétérogène au niveau cellulaire et fortement sous-estimée par les études dosimétriques macroscopiques classiques.
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Delisle, Jordan. "Du criblage par microscopie à haut débit à la caractérisation de nouvelles protéines impliquées dans la morphogenèse et la maintenance du génome chez Bacillus subtilis." Thesis, Aix-Marseille, 2017. http://www.theses.fr/2017AIXM0253.
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La génomique moderne conduit à une augmentation exponentielle du nombre de génomes disponibles, si bienqu' aujourd'hui, on ne peut se contenter d'une approche candidate "gène par gène" pour déterminer leur fonction. L'équipe dans laquelle j'ai effectué ma thèse a décidé de mettre en place une approche de microscopie à haut débit afin de cribler une banque de mutants de la bactérie à Gram positif modèle Bacillus subtilis à l'échelle de la cellule unique. L'idée était d'identifier des mutants perturbés dans les processus cellulaires que sont la morphogenèse, la division et la dynamique du chromosome. Cette approche nous a permis d'identifier 6 nouvelles protéines et au cours de ma thèse, je me suis intéressé à deux d'entre elles.La première protéine est TseB. Son absence entraîne un défaut morphologique se traduisant par la formation de cellules plus courtes et plus larges que celles de la souche sauvage.Nous avons montré que TseB appartient à la machinerie d'élongation de la paroi cellulaire et interagit directement avec une transpeptidase de ce complexe. Nos résultats suggèrent que TseB est un cofacteur et qu'elle stimule son activité. Mon second projet porte sur la caractérisation de la protéine TerA. Lorsque le mutant ΔterA est cultivé en milieuminimum, les cellules présentent un défaut d'organisation du chromosome.Le mutant ΔterA est plus sensible au stress oxydant qu'une souche sauvage. De plus, nous avons montré que la réplication est perturbée dans la région du terminus en absence de TerA. Notre hypothèse est que TerA contribue à la réparation des dommages à l'ADN générés par le stress oxydant. Elle recruterait des enzymes spécialisées au niveau des lésions<br>Modern genomics has lead to an exponential increase in the number of available genomes, such that we can nolonger only use a "gene-by- gene" candidate approach to determine gene function. The team in which I did my Ph.D decided to develop a high-throughput fluorescencemicroscopy screening approach to analyze a mutant library of the model Gram-positive bacterium Bacillus subtilis at the single-cell level. The aim was to identify mutants altered in cellular processes such as morphogenesis, division andchromosome dynamics. This approach allowed us to identify 6 novel proteins involvedin these cellular processes, and during my thesis, I focused on two of them.The first candidate is TseB. Its absence leads to a morphological defect. Mutant cells are shorter and wider thanwild-type cells. Through genetic andbiochemical approaches, we showed that TseB belongs to the cell wall elongation machinery and directly interacts with PBP2A, a transpeptidase of this complex. Our data support the idea that TseB could induce a conformational change in PBP2A that would increase substrate affinity.My second project was the characterization of the TerA protein. When a ΔterA mutant is grown in minimummedium, cells exhibit a chromosome organization defect. We know that a terA mutant is more sensitive to theoxidative stress than the wild-type strain. Moreover, we showed that replication is blocked near the terminus region in theabsence of TerA. Our hypothesis is that TerA contributes to repair of DNA damages induced by oxidative stress. It mayrecruit specialized enzymes to these lesions
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Massager, Nicolas. "Influence de la distribution de dose d'irradiation dans la variation de l'effet radiobiologique du traitement radiochirurgical par Gamma Knife." Doctoral thesis, Universite Libre de Bruxelles, 2008. http://hdl.handle.net/2013/ULB-DIPOT:oai:dipot.ulb.ac.be:2013/210380.
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La radiochirurgie par Gamma Knife constitue une modalité thérapeutique reconnue de certaines affections cérébrales. Le traitement se base sur l’administration d’un rayonnement focalisé au niveau d’une cible intracrânienne. L’efficacité de ce traitement repose sur la délivrance d’une dose d’irradiation efficace au sein d’un volume-cible associé à la délivrance d’une dose d’irradiation négligeable à l’extérieur de ce même volume-cible. En pratique, la dose d’irradiation administrée à l’intérieur du volume-cible n’est pas distribuée de manière homogène, et la dose d’irradiation reçue par les tissus situés en-dehors du volume-cible n’est pas nécessairement faible. Notre travail est basé sur l’hypothèse que l’imperfection de la distribution de la dose d’irradiation au sein du volume-cible et en-dehors de celui-ci peut être responsable des échecs et des complications rencontrées en radiochirurgie. Dans deux modèles cliniques de traitement radiochirurgical, le schwannome vestibulaire et la névralgie du trijumeau, nous avons montré qu’il existait une relation entre les paramètres de distribution de dose d’irradiation et certains résultats du traitement radiochirurgical par Gamma Knife de ces pathologies. Nous avons développé deux modèles expérimentaux d’irradiation radiochirurgicale de rats, l’un ciblé sur le striatum et l’autre sur le nerf trijumeau, permettant d’analyser les conséquences histologiques des variations de la distribution de dose à l’intérieur du volume-cible ainsi qu’à distance de celui-ci. Nous avons démontré que la réponse radiobiologique des tissus irradiés était fortement dépendante de ce paramètre dosimétrique, et que ce dernier constituait une donnée de la planification chirurgicale aussi importante que la dose de prescription. Nous avons corrélé ces résultats avec certaines observations réalisées dans d’autres indications de traitement radiochirurgical ainsi que dans l’analyse histologique de tumeurs traitées par Gamma Knife. Ces études mettent en évidence le rôle important joué par l’optimalisation de la distribution de la dose d’irradiation dans l’amélioration des résultats cliniques du traitement radiochirurgical. Les valeurs optimales de la distribution de dose dans les différentes indications de traitement radiochirurgical doivent être recherchées, et les différentes méthodes mises à notre disposition lors de la planification dosimétrique pour améliorer la distribution de dose doivent être utilisées avec discernement pour obtenir la dosimétrie radiochirurgicale la plus parfaite possible.<br>Doctorat en sciences médicales<br>info:eu-repo/semantics/nonPublished
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Mohd, Radzi Juliana Binti [Verfasser], and Frederik [Akademischer Betreuer] Wenz. "Treatment plan optimization based on biologically effective dose in Gamma Knife radiotherapy / Juliana Binti Mohd Radzi ; Betreuer: Frederik Wenz." Heidelberg : Universitätsbibliothek Heidelberg, 2021. http://d-nb.info/1225558077/34.
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Zerabruk, MA. "Repair of sub-lethal damage following single and split-dose irradiation using 60co-gamma and p(66)Be neutrons." Thesis, Cape Peninsula University of Technology, 2005. http://hdl.handle.net/20.500.11838/1504.
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Thesis (MTech Biomedical Technology)--Cape Peninsula University of Cape Town, 2005<br>In clinical radiotherapy, experiments are performed to determine optimal conditions of
the radiation prior to radiotherapy. These experiments focus on the relative biological
effectivness(RBE) determination and are predominantly applied in high linear energy
transfer (LET) radiations i.e. fast neutrons, as the RBE values for such radiations vary
greatly. In general, the RBE of a certain radiation relative to a given reference radiation
flCo gamma) varies widely with the energy, dose, dose rate, fractionation, type of tissue
and end-point used.
Experience with neutron therapy at iThemba LABS has shown that treatment with more
fractions and lower doses per fraction may be beneficial for some patients. To calculate
the iso-effective treatment dose needed, an appropriate alp ratio for early effects is
needed. In this study, the repair of mouse jejunum was measured for split-dose
irradiations to determine if a suitable alP ratio for neutrons could be estimated using the
known value for gamma rays and the applicable RBE.. Crypt stem cell survival was
measured 3.5 days after split-dose exposures to p(66)/Be neutrons and 6OCo gamma rays.
Dose response curves for both treatment modalities and for both acute and fractionated
exposures were constructed by counting crypts of Leiberkhiin at the base of the villi in
haematoxylin and Eosin-stained sections of mouse jejunum. Using a RBE value of 1.64
and an alP ratio of 7Gy noted for tbe fractionated photon exposures, an alP ratio of 11.5
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could be estimated for neutrons.
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Boucher, Didier. "Effet de faible débit de dose de rayonnement Y sur l'induction et la signalisation des dommages complexes de l'ADN dans les cellules de mammifère." Paris 11, 2006. http://www.theses.fr/2006PA11T036.
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Nygren, Nelly. "Optimization of the Gamma Knife Treatment Room Design." Thesis, KTH, Fysik, 2021. http://urn.kb.se/resolve?urn=urn:nbn:se:kth:diva-300904.
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Radiation shielding is a central part of the design of treatment rooms for radiation therapy systems. The dose levels that medical staff and members of the public can be exposed to outside the treatment rooms are regulated by authorities and influence the required wall thicknesses and possible locations for the systems. Several standard methods exist for performing shielding calculations, but they are not well adapted to the stereotactic radiosurgery system Leksell Gamma Knife because of its self-shielding properties. The built-in shielding makes the leakage radiation anisotropic and generally have lower energy than the primary radiation from the Gamma Knife's cobalt sources. Oversimplifications made in the standard shielding calculation methods regarding the field can lead to excessively thick shielding and limit the number of suitable locations for the system. In this thesis project, a simulation-based dose calculation algorithm was developed, that uses Monte Carlo-generated data in two steps. The algorithm uses a phase space to accurately describe the radiation field around the Gamma Knife. Information about individual photons in the field is then combined with a generated library of data describing the resulting dose outside a wall depending on the wall thickness and the photon energy. The dose calculation algorithm is fast enough to be integrated into optimization processes, in which the algorithm is used iteratively while varying room design parameters. Demonstrated in this report is a case with a room of fixed size, in which the Gamma Knife's position and the walls' thicknesses are varied, with the aim to find the room design resulting in the minimum wall thicknesses needed to achieve acceptable dose levels outside. The results in this thesis indicate that the dose calculation algorithm performs well and could likely be used in more complex optimizations with more design variables and more advanced design goals.<br>Strålsäkerhet är en viktig aspekt vid uppförandet av behandlingsrum för strål-terapisystem. Strålningsnivåerna som sjukvårdspersonal och allmänheten kan exponeras för utanför behandlingsrummet regleras av myndigheter och påverkar vilken väggtjocklek som behövs och vilka platser som är lämpliga att placera systemen på. Flertalet metoder för strålskyddsberäkning existerar, men de är inte väl anpassade till det stereotaktiska radiokirurgiska systemet Leksell Gamma Knife, eftersom det har ett inbyggt strålskydd. Det inbyggda strålskyddet gör att strålfältet runt Gamma Knife är anisotropt och generellt har lägre energi än primärstrålningen från systemets koboltkällor. Förenklingar som görs rörande strålfältet i flera existerande metoder för strålskyddsberäkning kan leda till att överdrivet tjocka strålskydd används eller begränsa antalet lämpliga platser att placera systemet på. I detta projekt utvecklades en dosberäkningsalgoritm, som i två steg använder data genererad genom Monte Carlo-simuleringar. Algoritmen använder ett fasrum för att detaljerat beskriva strålfältet runt Gamma Knife. Information om enskilda fotoner i fältet används sen i kombination med ett genererat bibliotek av data som beskriver det dosbidrag som en foton bidrar med utanför behandlingsrummet, baserat på fotonens energi och väggarnas tjocklek. Dosberäkningsalgoritmen är snabb nog att integreras i optimeringsprocesser där den används iterativt samtidigt som rumsdesignparametrar varieras. I denna rapport demonstreras ett fall med ett rum av bestämd storlek, där positionen av Gamma Knife i rummet och väggarnas tjocklekar varieras. Optimeringens syfte i exemplet är att hitta den rumsdesign som med de minsta väggtjocklekarna resulterar i acceptabla strålningsnivåer utanför rummet. Resultaten tyder på att dosberäkningsalgoritmen sannolikt kan användas i mer komplexa optimeringar med fler designvariabler och mer avancerade designmål.
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NUNES, THAISE C. F. "Avaliacao dos efeitos da radiacao gama em vegetais da especie Brassica oleracea minimamente processados." reponame:Repositório Institucional do IPEN, 2009. http://repositorio.ipen.br:8080/xmlui/handle/123456789/9465.
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Made available in DSpace on 2014-10-09T12:27:02Z (GMT). No. of bitstreams: 0<br>Made available in DSpace on 2014-10-09T13:56:29Z (GMT). No. of bitstreams: 0<br>Dissertacao (Mestrado)<br>IPEN/D<br>Instituto de Pesquisas Energeticas e Nucleares - IPEN-CNEN/SP
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Dziri, Samir. "Etudes expérimentales et simulations Monte Carlo en spectrométrie gamma: Correction des effets de cascade et de matrice pour des mesures environnementales". Phd thesis, Université de Strasbourg, 2013. http://tel.archives-ouvertes.fr/tel-00995929.
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Les mesures fines des faibles radioactivités par la spectrométrie gamma nécessitent l'optimisation de la géométrie de détection et la connaissance du schéma de niveaux des raies gamma. Ainsi, on peut augmenter le taux de comptage et par conséquent, réduire l'incerti- tude statistique des pics spectraux exploités pour le calcul de l'activité des radio-isotopes en rapprochant le plus possible l'échantillon du détecteur. Cependant, l'augmentation du volume de l'échantillon demande une correction de l'auto-absorption des émissions par l'échantillon même, et le rapprochement du détecteur est à l'origine du phénomène de pic-somme. L'utilisation de MCNPX a permis de mettre en évidence les effets séparés de la densité de l'échantillon et le nombre atomique effectif dans l'atténuation des photons d'énergie inférieure à 100 keV. Les facteurs de correction du pic-somme sont obtenus par MCNPX, GESPCOR et ETNA. Ainsi, une base des données pour 244 radionucléides a été établie pour des géométrie SG50 et SG500 au contact d'un détecteur. Dans une application à la radioprotection, des échantillons de mat'eriaux de construction ont été analysés par la spectrométrie gamma. L'Uranium-238, le Thorium-232 et le Potassium-40 ont été identifiés et corrigés des effets sus-cités. La dosimétrie de leurs rayonnements gamma a permis d'évaluer les indices de risque, la dose absorbée et la dose efficace annuelle reçues provenant de ces matériaux. Les simulations par MCNPX corroborent le modèle de calcul de la dose absorbée. Il a permis aussi d'étudier la distribution de la dose dans les habitations de diff'erentes dimensions. Les résultats obtenus sont dans les limites réglementaires.
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Visbal, Jorge Homero Wilches. "Determinação de espectros de energia de elétrons clínicos do eixo central a partir de curvas de porcentagem de dose em profundidade de feixes largos." Universidade de São Paulo, 2018. http://www.teses.usp.br/teses/disponiveis/59/59135/tde-12092018-190135/.
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Em radioterapia, o espectro de energia é o componente mais importante dos feixes de elétrons. Espectros de energia de elétrons são relevântes para o cálculo acurado da dose, aplicações do sistema de planejamento e simulações realistas. Reconstrução inversa consiste na derivação do espectro de energia de elétrons a partir de curvas de porcentagem de dose em profundidade utilizando um apropiado modelo matemático. Reconstrução inversa é considerada a melhor dentre muitas abordagens porque: i) não requer nenhum equipamento suplementar ou do conhecimento detalhado da geometria e composição do cabeçote do acelerador; ii) equipamentos para a medição de curvas de porcentagem de dose em profundidade estão disponíveis em qualquer clínica e iii) é computacionalmente rápida. Neste trabalho, usou-se o método de reconstrução inversa baseado na sinergia recozimento simulado generalizado-regularização de Tikhonov. A validação da reconstrução foi realizada através do índice gama sob critérios clínicos de aceitação restritivos. Resultados mostraram que os espectros de energia reconstruídos reproduzem com precisão a porcentagem de dose em profundidade clínica bem como valores de dose fora do eixo central. Assim, concluí-se que o método empregado é ecaz para reconstruir espectros de energia que representam efetivamente espectros de energia do acelerador que atingem na supercie do fantoma. Consequentemente, sob certos limites, eles poderiam auxiliar em simulações realistas do tratamento.<br>In radiotherapy, energy spectrum is the most critical component of any electron beam. Knowledge of energy spectrum is important for accurate dose calculation, treatment planning applications and realistic simulations. Inverse reconstruction derives energy spectrum from the measured percentage depth dose using an appropriate mathematical model. There are several advantages to using inverse reconstruction: i) it does not require any supplementary equipment or detailed knowledge of the geometry head and composition; ii) the equipment for measurement of the percentage depth dose is standard and already available in any clinic and iii) it is computationally fast. In this work, we used the inverse reconstruction method based on the synergy simulated annealing generalized-Tikhonov regularization. Validation of inverse reconstruction was done by comparing the measured and reconstructed percentage depth dose via the gamma index. Results show the reconstructed electron energy spectra accurately reproduce the clinical dose percentage as well as o-axis dose values. Therefore, it was concluded that the method employed is eective to reconstruct energy spectra that eectively represent accelerator energy spectra reaching the phantom surface. Consequently, under certain limits, they could aid in realistic simulations of treatment.
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RODRIGUES, JUNIOR ARY de A. "Câmara de ionização aplicada a medidas de altas taxas de dose." reponame:Repositório Institucional do IPEN, 2005. http://repositorio.ipen.br:8080/xmlui/handle/123456789/11352.
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Poulin, Éric. "Conception et validation d'un système pour la planification et le guidage en temps réel des traitements de curiethérapie à haut débit de dose du sein." Doctoral thesis, Université Laval, 2015. http://hdl.handle.net/20.500.11794/26351.
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Cette thèse porte sur le développement et la validation d’outils afin d’améliorer l’efficacité des traitements de curiethérapie à haut débit de dose (HDR) du sein. Le but du projet vise donc à concevoir et valider un nouveau système de planification et de guidage en temps réel des traitements de curiethérapie HDR du sein, basé principalement sur l’échographie 3D (3DUS). Dans un premier temps, une étude clinique a été réalisée à l’aide d’un premier prototype 3DUS linéaire développé par le groupe. L’étude a permis de constater que le volume mesuré par échographie 3D est environ trois fois plus petit que celui mesuré par tomodensitomètre et que le système possède plusieurs limitations (ex : volume d’acquisition trop petit, guidage des cathéters impossible). Dans un deuxième temps, un algorithme d’optimisation de la position et du nombre de cathéters a été développé. Il s’est avéré que la méthode développée est robuste aux erreurs d’implantation et qu’il est possible de réduire significativement le nombre de cathéters sans avoir un impact important sur la dosimétrie. Dans un troisième temps, une étude a comparé cet algorithme au seul algorithme commercialement disponible, HIPO. Les résultats ont démontré que l’algorithme HIPO produit des plans significativement inférieur, en terme de dosimétrie, à l’algorithme présenté dans cette thèse. Dans un quatrième temps, deux méthodes ont été développées afin de réaliser une planification personnalisée, en temps réel des traitements de curiethérapie HDR du sein. Les deux méthodes se sont avérées efficaces pour réduire le nombre de cathéter. Une preuve de concept a été validée et elle a démontré le potentiel d’une planification personnalisée, en temps réel des traitements de curiethérapie HDR du sein. À l’aide des connaissances acquises dans l’étude clinique, un nouveau prototype 3DUS a été développé. Il inclut un nouveau mode d’acquisition hybride et un module de guidage de la position des cathéters. Les résultats présentés dans cette étude ont mis en évidence le fait que le système 3DUS hybride a la capacité de mesurer avec justesse les dimensions linéaires ainsi que les volumes. Il reconstruit également avec justesse la trajectoire des cathéters. Pour terminer, dans le but d’effectuer une reconstruction dynamique des cathéters, un système de guidage électromagnétique a été validé. Les résultats ont démontré que la reconstruction des cathéters, en curiethérapie HDR, est significativement plus juste et plus précise à l’aide d’un système de guidage électromagnétique qu’en utilisant les méthodes conventionnelles.<br>This thesis focuses on the development and validation of different tools to increase the efficacy of high dose rate (HDR) breast brachytherapy treatments. The project goal aim at designing and validating a new system for real-time guidance and planning of HDR breast brachytherapy treatments, based mainly on 3D ultrasound (3DUS). As a first step, a clinical study was performed using the first linear 3DUS prototype developed by our group. This study has shown the limitations of the current system (ex : small acquisition volume, no catheter tracking possibility) and that 3DUS volumes are three times smaller than computed tomography volumes. As a second step, a catheter optimization algorithm was developed. The algorithm was shown to be robust to catheter implantation errors and it was possible to reduce significantly the number of catheters without having a significant negative impact on the dosimetry. As a third step, a study was designed to compare the present catheter optimization algorithm to the only commercially available algorithm, HIPO. The results demonstrated that the HIPO algorithm produce significantly worse plan, in term of dosimetry, than the algorithm that was developed in the present thesis. As a fourth step, two methods were developed for personalized, real-time planning of breast HDR brachytherapy treatments. The two methods were efficient and they were able to reduce the number of catheters. A proof-of-concept was validated and it demonstrated the potential of a personalized, real-time planning approach for breast HDR brachytherapy. Using the experience acquired during the clinical study, a new 3DUS system was developed. The system includes a new hybrid acquisition approach and a module for catheter tracking. The results presented in this study have shown the ability of the hybrid 3DUS system to accurately measure linear dimensions and volumes. Furthermore, it allows the reconstruction of the catheters trajectory with accuracy as well as track them in real-time. Finally, in order to dynamically reconstruct catheters, an electromagnetic tracking system was validated. This study has shown that the reconstruction of catheters, in HDR brachytherapy, is significantly more accurate and precise with an electromagnetic tracking system than with the conventional methods.
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Collins, Fekete Charles-Antoine. "Étude Monte Carlo des effets de l’orientation des sources et de la présence de calcifications dans la curiethérapie de prostate à bas débit de dose." Master's thesis, Université Laval, 2014. http://hdl.handle.net/20.500.11794/25577.
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La curiethérapie prostatique se fait en implantant des grains radioactifs dans une zone tumorale. À cause des soucis temporaux, la planification considère ces grains comme des sources ponctuelles dans un monde uniforme d’eau. Ce mémoire présente une évaluation de l’impact de deux effets perturbant la dosimétrie, avec des méthodes Monte Carlo, en curiethérapie prostatique. L’orientation des sources, négligée actuellement, risque d’altérer la dosimétrie calculée. Cet impact est évalué sur une cohorte de patients (n=287). Aucun impact n’est calculé sur la prostate et l’urètre mais un impact de -2% est calculé sur la vessie et le rectum. La présence de calcifications dans la zone tumorale est négligée par la planification actuelle. Une cohorte de patients (n=43) possédant des calcifications permet d’évaluer cet impact. Il ressort du calcul MC une différence de -13% sur le D90 du CTV et de -16% sur le D10 de l’urètre, en comparaison avec l’algorithme de planification actuel.<br>Prostatic brachytherapy is performed by inserting radioactive seeds in a tumoral zone. Because of time constraint, clinical planning considers those seeds as point sources in a water medium. This thesis presents the quantification of the impact of two perturbing effects on the dosimetry, evaluated through a Monte Carlo algorithm, in prostatic brachytherapy. Seeds orientation, actually neglected, may alter the clinical dosimetry. The impact of this effect is evaluated on a cohort (n=287) of patients. No effect is calculated on the prostate or the urethra but a difference of -2%, when compared to the clinical algorithm, is calculated on the OARs. Calcifications are actually neglected in the clinical planning. A cohort of patients (n=43) with visible calcifications is used to measure the effect of this approximation. MC calculations yield a difference of -13% on the CTV D90 and -16% on the urethra D10, when compared to the clinical algorithm.