Gdr mi2b simulations Geant4 Objectifs de cette réunion

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tarix01.08.2018
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GDR MI2B Simulations Geant4

  • Objectifs de cette réunion

  • Liste des exposés

  • Bilan des activités G4 du groupe IPB au CENBG

  • Ouvertures

    • Laboratoire Associé International (LAI) IN2P3/KEK
    • ENLIGHT++
    • G4EMU
  • Ecole Geant4 2007 @ Paris

  • Financement du groupe de travail


Objectifs

  • Reconduite du GDR MI2B pour les deux prochaines années

  • Aujourd’hui, chaque équipe membre du groupe de travail Simulations Geant4 (groupe B du précédent proposal) présente rapidement l’avancement de ses travaux

  • En fin de journée, nous essayons de dégager quelques axes concrets communs de collaboration et rédigeons un bref proposal



Orateurs



Activités Geant4 au CENBG (IPB)

  • Microdosimétrie à l’échelle cellulaire en irradiation ciblée par microfaisceau d’ions

  • Projet Geant4 DNA et extensions

  • Irradiation spatiale de biomatériaux

  • (Faisceaulogie à l’échelle sub-micrométrique)



Microdosimétrie



Microdosimétrie

  • Simulation du dispositif expérimental d’irradiation par ligne microfaisceau du CENBG permettant d’irradier des cellules individuelles en mode ion par ion (protons et alphas jusqu’à 3.5 MeV)

  • Modèle cellulaire haute résolution

    • Fantôme 3D jusqu’à 512x512x512 voxels
    • Empilement d’images obtenues en microscopie confocale
    • Analyse de la composition chimique élémentaire des cellules par PIXE / STIM / RBS
  • Permet d’estimer les doses déposées dans les compartiments cellulaires

  • « advanced example » microbeam disponible depuis G4 v8.2

  • Perspectives :

    • différentes morphologies cellulaires
    • tissus 3D






Effet géométrie sur le CPU



Effet de la résolution



Effet de la durée d’incubation



Effet de la composition chimique



Geant4 DNA



Geant4 DNA

  • Collaboration INFN Genova / ESA / IN2P3

  • Objectifs (pour l’activité GDR seulement)

    • Extensions des processus EM à très basse énergie (e-, p, H, ) dans l’eau liquide
    • Processus chimiques (radicaux)
    • Géométrie moléculaire
    • Mécanismes de dommages (cassures ADN)
  • Première version des processus disponible dans G4 v8.2

  • Design en cours de re-écriture

  • Release finale prévue pour Juin

  • Publication sur les processus physiques en revue



Modèles théoriques de G4 DNA



Comparaison théorie / expériences / Geant4





Irradiation spatiale





G4EMU



G4EuropeanMedicalUsers (G4EMU)

  • Regroupement européen des activités Geant4 pour les applications biomédicales

  • « à la G4NAMU »

  • Avons été récemment contactés

  • Géré par

    • A. Heikkinen (Helsinki Institute of Physics)
    • P. Cirrone (INFN Catania)
  • http://g4emu.wikispaces.com



Message de A. Heikkinen



Message de P. Cirrone

  • Pablo Cirrone Laboratori Nazionali del Sud INFN, Catania I think that the constitution of an European Group devoted to the G4 application in Medical Physics is very important also in order to permit more dissemination of the code in the medical physicists community that is often very far from the computing tools. Our medical physicists, for example, very often have no idea how run a simulation and the only tool they are familiar with is (somethime!) EGS. EGS people I think was and are able to create a relative friendly product, simple to install and manage and with familiar outputs (ASCII file in most cases!!!). This is probably what medical physicist need. And also we must consider that a medical physic work in hospital and spend the major part of its time in the routine so he need a product as simple as possible from a technical point of view. Also I think some Institution like EFOMP or IAEA should be involved. We could share our experience and competence, above all in two fields: 1. Hadron therapy field: both with proton and carbon ion. You now we actually are the unique proton therapy faicity in Italy and we are moving toward the carbon ion therapy hoping to build a new cyclotron in the next years. 2. In the nuclear physics field: we are involved (among other experiments) in a specific experiment for the measurements of fragmentation product from 12C on different target (especially biological target) and for different energies. Actually we are acquiring data in our laboratory at 62AMeV and performing simulation (GEant4 and FLUKA) in order to test the better models. Anyway we could discuss this later. Another field in which we are involved (from the computing side) is the study of the RBE effects for proton and carbon beams used in hadrontherapy: these information are fundamentals for the development of analitycal treatment planning code as well as Monte Carlo based.



Ecole Geant4 2007 @ Paris

  • Enorme succès (>100 élèves)

  • Inscriptions officiellement closes…

  • Co-organisation avec S.Kerhoas et M. Verderi et al.

  • Pluri-disciplinaire : médical, spatial, HEP

  • Le GDR pourrait soutenir la participation des jeunes chercheurs du GDR (300€/personne)

  • Périodicité annuelle

  • http://geant4.in2p3.fr/2007



Laboratoire Associé International IN2P3-KEK

  • Représentant français : Denis Perret-Gallix

  • Représentant japonais : Takashi Sasaki

  • Finance séjours de visiteurs (staff) et workshops

  • Trois équipes du GDR ont déclaré une collaboration approuvée par les japonais

    • M. Maire et al. : applications pédagogiques
    • V. Breton et al. : grille
    • S. Incerti et al. : G4 DNA et irradiation spatiale
  • Proposal final à déposer avant le 31/3

  • Présentation des projets 9-11/5 au KEK



COST/ENLIGHT++

  • Travaille à l'établissement et à la mise en oeuvre de protocoles de traitement communs pour renforcer le réseau paneuropéen actuel

  • Plusieurs groupes de travail

    • Clinical Studies: Strategies and protocols
    • Radiobiology
    • Treatment planning for Intensity Modulated Particle Therapy
    • Adaptive ion therapy and treating of moving organs
    • Novel in-beam PET systems
    • Feasibility study for innovative gantry designs
    • Information and Communication Technologies infrastructures for Hadron therapy      
  • Workshop préparatoire pour le FP7 au CERN 3-4 Mai

    • D. Sarrut et al.
    • M. Beuve et al.
    • S. Incerti et al.
    • Autres membres du GDR ?


Financements

  • 5 k€ (HT) demandés à Y. Sureau

  • Gestion au CENBG

  • A nous partager

  • N’est pas destiné à la participation aux réunions du GDR



Merci pour votre attention




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