La dose de rayonnements délivrée dans le patient en radiothérapie est habituellement calculée en utilisant des logiciels commerciaux (les « TPS ») qui permettent un calcul très précis dans la grande majorité des cas cliniques. Cependant, il est parfois nécessaire d’avoir accès à un calcul de référence dans certaines conditions complexes ou pour des objectifs de recherche : très petits champs de traitement, présence d’hétérogénéité très dense, mouvement complexe de la cible, détermination de données de référence, etc. La méthode Monte-Carlo est considérée comme le calcul de référence en physique médicale et la plateforme GATE () est un des outils les plus utilisé dans ce domaine. Elle est basée sur la librairie de calcul Geant4 (geant4.web.cern.ch) développée par les équipes de physique du CERN. Cet article présente GAMMORA, un projet développé au CRCT qui permet de facilement générer des simulations Monte-Carlo GATE pour la radiothérapie, pour l’accélérateur VARIAN TrueBeam (un des plus communs dans le monde). Cet outil a de nombreuses applications dans le domaine, dont certaines sont présentées ici.  Il s’agit d’une note technique, i.e. un article de référence qui présente le projet.

L’impact clinique de ce travail sera par exemple, la stéréotaxie modulé (SBRT VMAT) des cancers bronchiques a démarré dans le Département de radiothérapie après avoir évalué l’importance de l’effet interplay à l’aide de mesures et de simulations avec l’outil GAMMORA. L’évaluation d’un nouvel algorithme de TPS commercial est également en cours en le comparant à des mesures et à des simulations GAMMORA.

L’outil est en open-source sous licence LGPL.

Ce travail est en libre accès : https://github.com/uhqd/GAMMORA (ce lien pointe vers un repository github qui contient toute la documentation et l’ensemble des publications liés au projet)

Découvrir l’article publié :

Phys Med. 2021 Aug 17;89:211-218.doi: 10.1016/j.ejmp.2021.07.037. Online ahead of print.
Technical note: GAMMORA, a free, open-source, and validated GATE-based model for Monte-Carlo simulations of the Varian TrueBeam
Jeremy Leste, Tony Younes, Maxime Chauvin, Xavier Franceries, Alexia Delbaere, Laure Vieillevigne, Regis Ferrand, Manuel Bardies, Luc Simon

Mots clés :

  • Modélisation Monte-Carlo ;
  • radiothérapie ;
  • geant4 ;
  • gate ;
  • gammora

Collaborations et remerciements

Ce travail a bénéficié de l’accès au supercalculateur CALMIP (projet 2016-P19001)

En 2016 il a reçu une bourse « Physicancer » de l’INCA (STEREPID)

Contact :

Luc Simon
Equipe CRCT : RADOPT : Optimisation de la radiothérapie: des voies de signalisation moléculaires aux essais cliniques
Mail : luc.simon@inserm.fr

en image

Exemple de modélisation de radiothérapie avec GAMMORA. Tous les éléments de la tête de la machine sont modélisés. Un scanner de patient atteint d’un cancer bronchique est utilisé ici.