Simulation Monte Carlo des dépôts de doses en radiothérapie curiethérapie et déploiement sur grille de calcul

Monte Carlo simulation of doses deposits for radiotherapy – brachytherapy and deployment on the computing grid

¹ Laboratoire de Physique Corpusculaire, 24 avenue des Landais, 63177 Aubière Cedex, France
² Centre Jean Perrin, Unité de Physique Médicale, Département de Radiothérapie-Curiethérapie, 58 rue Montalembert, 63011 Clermont-Ferrand Cedex, France

Reçu : 30 Juin 2006
Accepté : 27 Octobre 2006

Résumé

La méthode de calcul Monte Carlo est reconnue aujourd’hui comme l’algorithme pouvant modéliser au plus près les phénomènes physiques liés aux dépôts d’énergie dans un milieu. D’où l’intérêt d’utiliser cette méthode dans la planification de traitement du cancer par rayonnement, les systèmes de planification traitement (TPS) existant étant limités dans la précision des calculs pour certains cas bien spécifiques. Dans cette approche, nous nous intéressons à la validation du code de calcul Monte Carlo GATE pour les applications dosimétriques en physique médicale. Cependant, l’utilisation de la méthode Monte Carlo pour des géométries complexes ou des images de haute résolution nécessite de nombreuses heures de calculs. En effet, un résultat précis ne peut être obtenu qu’en générant beaucoup d’événements. Nous étudions donc les capacités de la grille de calcul de manière à réduire le temps de calcul en déployant nos simulations avec GATE sur un environnement de calcul distribué.

Abstract

Monte Carlo is the algorithm that most closely models the actual physics of the energy deposition process. Thus it would be very interesting to use this method in the cancer treatment planning by radiation. Indeed, existing treatment planning systems (TPS) are limited in the accuracy of dose calculations for certain specific cases. In this approach, we are interested in the validation GATE Monte Carlo toolkit for dosimetric applications in medical physics (Radiotherapy and Brachytherapy). However, the use of Monte Carlo method for complex geometries or images with a large resolution requires a large computing time. Indeed, a precise result can be obtained only by generating a large number of events. We thus study the performances of the computing grid to reduce computing time by deploying GATE simulations on the grid architecture developed within the framework of EGEE European project.