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| Laboratoire de recherche en infographie et réalité virtuelle/augmentée (LIRV) | [ English ] |
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Sommaire d'une activité(Retour à toutes les activités) Accélération du calcul de dépôt de dose en radiothérapie et curiethérapie sur GPU( #simulations physiques, #calculGPU ) Ces travaux de recherche en génie informatique, entrepris en 2008, portent sur le calcul de dose lors de l'élaboration d'un plan de traitement en radiothérapie. La qualité de ce calcul dépend de diverses quantités physiques dont, entre autres, la densité réelle du patient à traiter (préalablement acquise par imagerie médicale de type tomographie axiale) et la modélisation de l'appareil d'irradiation utilisé pour évaluer le comportement du faisceau de photons en sortie. L'intégration de toutes ces informations mène à des calculs qui peuvent prendre un temps considérable. Nous avons donc développé une nouvelle plateforme logicielle utilisant la puissance des cartes graphiques (GPU) pour effectuer très rapidement des calculs hautement parallèles. Le traitement de radiothérapie est l'un des traitements possibles pour tenter l'élimination les tissus cancéreux. La méthodologie consiste à diriger de la radiation ionisante, le plus souvent émise par un accélérateur linéaire vers les tissus cancéreux tout en évitant le plus possible les tissus et organes sains. Le calcul de la dose reçue est au coeur de la planification du traitement et vise à trouver la meilleure configuration de faisceaux ionisants pour répondre à la prescription, en terme de dose aux tissus, élaborée par le radio-oncologue. Ce calcul fait intervenir les principes physiques du transport de l'énergie dans la matière ainsi que les informations sur la composition du milieu préalablement obtenues par imagerie médicale. À l'étape du calcul de la dose, plusieurs algorithmes peuvent être utilisés, des plus rapides, faisant plusieurs approximations quant à la nature du milieu et aux interactions particules-matière, aux plus exactes qui font le compromis d'un long temps de calcul pour une fidélité aux principes physiques et au milieu augmentée. Dans la famille des techniques rapides, nous retrouvons les méthodes couramment utilisées du faisceau pinceau et de la convolution superposition. Pour les méthodes les plus exactes, mentionnons les solutions stochastiques (simulation Monte Carlo) et déterministes des équations de Boltzmann couplées. Des différences de plus de 10% peuvent être observées lors de la comparaison entre algorithmes exacts et rapides. La version actuelle du logiciel résultant sur GPU tend à montrer une précision équivalente aux versions existantes tout en étant de 250x à 1200x plus rapide.
Publications :Formation de personnel hautement qualifié (PHQ) :
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