Note ABES Algorithms and software tools for the reconstruction of nuclear data in hadrontherapy Outils logiciels et algorithmiques de reconstruction pour les données nucléaires en hadronthérapie Hadronthérapie Fragmentation Sections efficaces Algorithmes Logiciels Reconstruction Trajectoire Spectroscopie gamma Déconvolution Hadrontherapy Fragmentation Cross-sections Algorithms Software Reconstruction Trajectory Gamma spectroscopie Unfolding 539.7 Hadronthérapie Sections efficaces (physique nucléaire) Fragmentation nucléaire La hadronthérapie est une modalité de traitement du cancer utilisant des ions pour irradier les tumeurs. L’utilisation de ces ions apporte des propriétés balistiques supérieures par rapport à la radiothérapie conventionnelle, qui utilise des rayons X. Cependant, elle n’est pas sans contrepartie : les interactions entre les ions du faisceau et les noyaux du milieu ciblé peuvent produire des fragments qui vont altérer le dépôt de dose envisagé pour le traitement. Ainsi, il est crucial d’être capable de prendre en compte l’impact de ce processus de fragmentation lors d’un traitement, afin de réaliser le potentiel latent de cette technologie. Pour cela, la détermination des sections efficaces de ces réactions est nécessaire. C’est en effet la tâche entreprise par la collaboration FOOT. Le travail effectué lors de cette thèse a constitué en l’élaboration d’un algorithme de reconstruction globale nécessaire à la détermination de ces données. Le contrôle du traitement en hadronthérapie est difficile : malgré de nombreuses équipes de recherche travaillant sur le sujet, les méthodes envisagées doivent faire face à la faible statistique disponible pour établir un contrôle fiable. Une expérience autour du développement d’une nouvelle méthode de contrôle, basée sur le dopage de tumeurs avec des éléments caractérisés par leur profil d’émission gamma, a permis le développement d’algorithmes de déconvolution nécessaire à l’étude des spectres ainsi produits. Hadrontherapy is a cancer treatment modality using ions to irradiate tumors. The use of those ions brings superior balistical properties over conventional radiotherapy, which uses x-rays. However, this modality also has a few downsides: the interactions between the ions and the target nuclei can produce fragments which will alter the dose deposition. Thus, it is crucial to be able to consider the impact the fragmentation process during a treatment, in order to fully exploit the advantages of the modality. To do so, the determination of the fragmentation cross sections is mandatory. It is indeed the task undertaken by the FOOT collaboration. The work done during this thesis lead to the elaboration of a global reconstruction algorithm, necessary in order to extract this information. Treatment monitoring in hadrontherapy is difficult : despite extensive work done by several research teams around the world, the methods developed have to face intrinsically low available statistics in order to establish range verification. An experiment focused on the development of a novel method, based on the enhancement of tumoral volume with elements selected according to their gamma emission profile, allowed for the development of unfolding algorithms mandatory in order to study the produced spectra. Electronic Thesis or Dissertation Text en PDF 24556642 Université de Strasbourg Strasbourg 2022-12-31 https://theses.hal.science/tel-03855378 application/pdf 7143751 https://publication-theses.unistra.fr/public/theses_doctorat/2022/SECHER_Alexandre_2022_ED182.pdf http://www.theses.fr/2022STRAE013/abes https://theses.hal.science/tel-03855378 https://theses.hal.science/tel-03855378 https://theses.hal.science/tel-03855378 Sécher Alexandre 1995-03-15 FR 264596188 1706027054H 21602009 4200002 https://theses.fr/2022STRAE013 2022STRAE013 https://doi.org/10.70675/35749ea8z8c4ez4db4zbeefz2a8c5215bf40 2022-06-13 Physique Strasbourg 131056549 Doctorat Docteur es non oui Finck Christian MADS_DIRECTEUR_DE_THESE_1 147949831 Baudot Jérôme MADS_PRESIDENT_DU_JURY 151229856 Sarti Alessio MADS_MEMBRE_DU_JURY_1 26459682X Salvador Samuel MADS_MEMBRE_DU_JURY_2 142410101 Vanstalle Marie MADS_MEMBRE_DU_JURY_3 156231328 La Tessa Chiara MADS_RAPPORTEUR_1 264596498 Schuy Christophe MADS_RAPPORTEUR_2 264596668 École doctorale Physique et chimie-physique (Strasbourg ; 1994-....) MADS_ECOLE_DOCTORALE_1 182 156500019 Institut pluridisciplinaire Hubert Curien (Strasbourg ; 2006-....) MADS_PARTENAIRE_DE_RECHERCHE_1 157760502 93777 ddc:530 Finck Christian Baudot Jérôme Sarti Alessio Salvador Samuel Vanstalle Marie La Tessa Chiara Schuy Christophe École doctorale Physique et chimie-physique (Strasbourg ; 1994-....) Institut pluridisciplinaire Hubert Curien (Strasbourg) PDF 24556642