Yusuf Karakaya 

Institut Pluridisciplinaire Hubert Curien - IPHC
Département de Radiobiologie, Hadronthérapie et Imagerie Moléculaire
Groupe Hadronthérapie

Centre National de la Recherche Scientifique/Université de Strasbourg -  UMR 7178 

23 rue du Loess, 67037 Strasbourg cedex 2, France

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Titre de la thèse : 

Étude des performances d’un système dimageur proton dans le cadre de lapproche faisceau à faisceau

Période : 2014-2017

Encadrant(s) :  Cette adresse e-mail est protégée contre les robots spammeurs. Vous devez activer le JavaScript pour la visualiser.,Cette adresse e-mail est protégée contre les robots spammeurs. Vous devez activer le JavaScript pour la visualiser.

 

Abstract

Calibration of computed tomography image in relative stopping power is a source of uncertainties for the proton therapy treatment planning. Proton imaging could directly obtain stopping powers or equivalent water thicknesses and control uncertainties in the treatment planning.

In the context of a new pencil beam approach, this work aims to characterize and optimize the performances of a proton tomography system consisting of a tracker and a range meter. Beam position and width obtained with the tracker and the range meter response matrix modelling by Monte Carlo simulation combined with the unfolding method of the residual Bragg curve enable to reconstruct the water equivalent thickness for each beam.

The evaluation of the reconstructed images quality shows that images are artefact free and the proton range is estimated with 0.7% of accurancy by using the unfolding method. This thesis demonstrates the feasibility of such an imaging system.

 

Publications / Communications

Publications:

  1. Differential cross sections measurements for hadrontherapy : 50 MeV/A 12C reactions on H, C, O, Al and natTi targets
    C. Divay, J. Colin, D. Cussol,
    Ch. Finck, Y. Karakaya, M. Labalme, M. Rousseau, S. Salvador, and M. Vanstalle, Phys. Rev. C 95, 044602 (2017)
  2. Study for online range monitoring with the Interaction Vertex Imaging method
    Ch. Finck, Y. Karakaya, V. Reithinger, R. Rescigno, J. Baudot, J. Constanzo, D. Juliani, J. Krimmer, I. Rinaldi, M. Rousseau, E. Testa, M. Vanstalle and C. Ray Phys. Med. Biol. 62(24), 9220 (2017)
  3. Analytical dose modelling for preclinical proton irradiation of millimetric targets M. Vanstalle, J. Constanzo, Y. Karakaya, Ch. Finck, M. Rousseau et D. Brasse Accepté dans Med. Phys. DOI : 10.1002/mp.12696 (2017)

Communications:

  1.         Contrôle balistique durant un traitement d’hadronthérapie à travers la détection de protons secondaires : une étude de sensibilité
            Y. Karakaya, Ch. Finck, R. Rescigno
            Rencontre Jeunes Chercheurs, Strasbourg (France), du 17 au 21 Novembre 2014

  2. Développement d’un trajectographe et d’un range-meter pour l’imagerie proton

    Y. Karakaya, M. Rousseau, M. Vanstalle and Ch. Finck

    23e Congres Général de la Société Française de Physique, Strasbourg (France), du 24 au 28 août 2015

  1. Poster : Proton spot scanning computed tomography system
    Y. Karakaya, M. Rousseau, M. Vanstalle and Ch. Finck

    PTCOG55, Prague (République Tchèque), du 22 au 28 mai 2016

  2. Poster : Development of a scanner for proton tomography
    Y. Karakaya, J. Constanzo, M. Rousseau, M. Vanstalle and Ch. Finck

    IEEE, Strasbourg (France), du 31 octobre au 5 novembre 2016