Description des films issus des simulations GEANT4
Les films issus des simulations GEANT4 montrent les évolutions des trajectoires des projectiles et des particules secondaires produites en fonction du temps. Les simulations ont été réalisées pour 3 types de projectiles: les rayons X (RX); les protons; les carbones. Dans chaque film, le temps est affiché en bas à gauche et le cercle en expansion correspond au « cercle de lumière » dont le rayon est égal au produit de la vitesse de la lumière par le temps. La plaque jaune correspond à un détecteur utilisé pour vérifier le bon déroulement de l’irradiation (contrôle aval, projet IPHad). Les énergies des protons et des carbones sont définies pour atteindre une zone entre les 2 yeux à 6 cm vers l’arrière du crâne. Voici un brève description de ce qui est montré pour chaque nom de fichier « .mp4 ».
Irradiation avec 5 faisceaux de Rayons X d’énergie distribuée suivant une gaussienne centrée à 5 MeV et d’écart type de 0,8 MeV. Il y a 100 gammas envoyés au total répartis sur les 5 faisceaux à 0°, 30°, 60°, 120° et 150°. Les faisceaux se croisent sur la zone ciblée. Le faisceau à 0° correspondant à un faisceau allant de gauche à droite. Les trajectoires des gammas sont en vert, celles des électrons en rouge et celles des positrons en bleu.
idem que ci-dessus mais avec 1 000 gammas répartis sur les 5 faisceaux.
Irradiation avec un faisceau de 100 protons de 100 MeV à 0°. Les trajectoires des particules secondaires sont masquées.
Irradiation avec un faisceau de 1 000 protons de 100 MeV à 0°. Les trajectoires des particules secondaires sont masquées.
Irradiation avec un faisceau de 100 protons de 100 MeV à 0°. Les trajectoires des particules sont présentes. Les trajectoires des électrons sont en rouge, celles des positrons en bleu, celles des gamma en vert et celles des neutrons en vert pâle (presque blanc).
Irradiation avec 1 noyau de carbone 12 à 200 MeV/A pour lequel il n’y a pas de fragmentation du carbone. Les trajectoires des électrons secondaires sont en rouge.
Irradiation avec 1 noyau de carbone 12 à 200 MeV/A pour lequel il y a fragmentation du carbone sur un noyau du patient (majoritairement H, C, O, N, Ca). Les trajectoires des électrons secondaires sont en rouge, celles des neutrons en vert et celles des fragments secondaires chargés en nuances de bleu.
Irradiation avec 5 noyaux de carbone 12 à 200 MeV/A . Les trajectoires des électrons secondaires sont en rouge, celles des neutrons en vert et celles des fragments secondaires chargés en nuances de bleu. Les trajectoires des électrons, des positrons et des gammas sont masquées
Irradiation avec 10 noyaux de carbone 12 à 200 MeV/A . Les trajectoires des électrons secondaires sont en rouge, celles des neutrons en vert et celles des fragments secondaires chargés en nuances de bleu. Les trajectoires des électrons, des positrons et des gammas sont masquées
Irradiation avec 100 noyaux de carbone 12 à 200 MeV/A . Les trajectoires des électrons secondaires sont en rouge, celles des neutrons en vert et celles des fragments secondaires chargés en nuances de bleu. Les trajectoires des électrons, des positrons et des gammas sont masquées
Pour les faisceaux de carbone, il y a une probabilité de 20% que le projectile entre en collision avec un noyau du corps humain (principalement H, C, O, N, Ca). Les fragments produits par cette collision sont plus légers et moins chargés et produits à la même vitesse que le projectile. Ce sont principalement des neutrons, des protons et des alpha. Ils vont donc plus loin que la zone ciblée et certains sortent du patient. On peut détecter ces derniers pour obtenir des informations sur le déroulement de l’irradiation (projet IPHad).
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