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Simulation Monte-Carlo des dépôts de dose en radiothérapie avec GATE, déploiement sur grille de calcul

THIAM Cheik Oumar, LPC Clermont
jeudi 20 Septembre 2007 à 10h30 - Salle des Séminaires

Les activités de recherche de l’équipe PCSV (Plate-forme de Calcul pour les Sciences du Vivant) du Laboratoire de Physique Corpusculaire de Clermont-Ferrand, ont été orientées depuis sa création en 2001 sur l’exploitation et la validation de la plate-forme de simulation Monte-Carlo GATE (Geant4 Application for Tomographic Emission) pour la physique médicale (Imagerie nucléaire SPECT, PET et calculs dosimétriques pour la radiothérapie et la curiethérapie). Ces travaux s’inscrivent dans le cadre d’une large collaboration (OpenGATE) formant une communauté d’utilisateurs et de développeurs autour de la plate-forme. En 2003, une nouvelle activité de recherche, basée sur le déploiement d’applications biomédicales sur des environnements de calculs distribués a débuté dans l’équipe. Dans cette perspective, l’équipe PCSV est impliquée dans plusieurs projets d’infrastructure de grille informatique notamment la grille européenne "EGEE" (Enabling Grids for E-sciencE), la grille régionale en auvergne "Auvergrid" etc... Ces infrastructures visent à fédérer plusieurs ressources de calcul et de stockage géographiquement distribuées (à l’échelle d’une administration, d’une région, ou de plusieurs pays dans le monde). Dans le cadre de ces activités de recherche, nous présenterons les derniers résultats des études réalisées pour valider l’outil de simulation Monte-Carlo GATE. Elles ont porté essentiellement sur :

  • La validation de GATE/GEANT4 pour la dosimétrie avec les électrons.
  • La validation de GATE/GEANT4 avec des photons de très basses énergies (< 35 KeV).
Nous allons présenter aussi au cours de ce séminaire les travaux réalisés sur le déploiement des simulations Monte-Carlo avec la plate-forme GATE sur l’infrastructure de la grille EGEE. En effet, l’utilisation de simulations Monte-Carlo dans les applications médicales pour une meilleure définition de la dose déposée dans un volume tumoral, nécessite des temps de calculs importants. Afin de réduire ces temps de calculs, nous distribuons les simulations sur plusieurs ressources réparties sur différents sites en utilisant des techniques novatrices prenant en compte l’état de la grille de calcul à l’instant de la soumission et les spécificités demandées par l’utilisateur. Les temps nécessaires au calcul pour la simulation d’une radiothérapie utilisant des électrons ont été réduits d’un facteur 30. Les modalités de soumission et de gestion des simulations Monte-Carlo GATE ont été rendues accessibles sur un portail Web sécurisé. Nous proposons une démonstration de l’utilisation de cette plate-forme de services Web basée sur le portail GENIUS.

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