Calcul Monte Carlo des doses associées à l’imagerie de positionnement pour une cohorte de patients issue des projets européen HARMONIC et DOSELIA

1.     Contexte

L’imagerie de positionnement par rayons X est devenue une étape quasi systématique dans le cadre des traitements de radiothérapie. Pourtant, les doses délivrées aux patients lors de ces procédures ne sont généralement pas prises en compte dans l’estimation de la dose totale. Depuis plusieurs années, le laboratoire LEMA développe des outils de simulation permettant d’estimer de manière personnalisée ces doses additionnelles (Coralie Le Deroff et al., "Monte Carlo-based software for 3D personalized dose calculations in image-guided radiotherapy", Physics and Imaging in Radiation Oncology, 2022. [DOI : 10.1016/j.phro.2022.02.004].). Dans le cadre du projet européen DOSELIA, le laboratoire LEMA participe à une étude rétrospective visant à estimer la dose intégrale reçue par les patients, incluant les composantes du traitement, des neutrons secondaires et de l’imagerie de positionnement.

2.     Description du sujet

Le stage proposé vise dans un premier temps à analyser les différents protocoles d’imagerie utilisés dans le cadre de l’étude afin d’identifier ceux qui sont déjà intégrés dans l’outil de simulation développé au CEA. Cette analyse permettra également de définir les besoins en termes de développement pour implémenter les protocoles manquants, en s’appuyant sur une recherche bibliographique approfondie.

Par la suite, une évaluation des doses associées à chacun de ces protocoles sera réalisée à l’aide de simulations sur un fantôme numérique. Les résultats obtenus seront comparés aux données disponibles dans la littérature, dans le but de valider les estimations.

Enfin, le travail consistera à adapter l’outil de simulation pour le rendre le plus automatisé possible dans un cadre clinique. Il s’agira notamment de permettre un enchaînement fluide entre le chargement des données patient, la sélection du protocole, le lancement des simulations, le cumul des doses et l’export des résultats au format DICOM. 

Le ou la candidat(e) devra posséder des connaissances solides en interaction rayonnement-matière ainsi qu’en physique des rayonnements. Une maîtrise de la programmation, notamment en Python, est importante pour le développement et l’automatisation des outils. Une familiarité avec les méthodes de simulation Monte Carlo, serait fortement appréciée.

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