Accurate Dose Measurements Using Cherenkov Polarization Imaging

Purpose: Cherenkov radiation carries the potential of direct in-water dose measurements, but its precision is currently limited by a strong anisotropy. Taking advantage of polarization imaging, this work proposes a new approach for high accuracy Cherenkov dose measurements. Methods: Cherenkov produced in a 15x15x20 cm^3 water tank is imaged with a cooled CCD camera from four polarizer transmission axes [0{\deg}, 45{\deg}, 90{\deg}, 135{\deg}]. The water tank is positioned at the isocenter of a 5x5 cm^2, 6 MV photon beam. Using Malus' law, the polarized portion of the signal is extracted. Corrections are applied to the polarized signal following azimuthal and polar Cherenkov angular distributions extracted from Monte Carlo simulations. Percent depth dose and beam profiles are measured and compared with the prediction from a treatment planning system (TPS). Results: Corrected polarized signals on the central axis reduced deviations at depth from 20% to 0.8\pm1%. For the profile measurement, differences between the corrected polarized signal and the TPS calculations are 1\pm3% and 8\pm3% on the central axis and penumbra regions respectively. 29\pm1% of the Cherenkov signal was found to be polarized. Conclusions: This work proposes a novel polarization imaging approach enabling high precision water-based Cherenkov dose measurements. The method allows correction of the Cherenkov anisotropy within 3% on the beam central axis and in depth

Correction of megavoltage cone-beam CT images of the pelvic region based on phantom measurements for dose calculation purposes.

Megavoltage cone-beam CT (MVCBCT) is an imaging technology that provides a 3D representation of the patient in treatment position. Because it is a form of x-ray tomography, MVCBCT images give information about the attenuation coefficients of the imaged tissues, and thus could be used for dose calculation. However, the cupping and missing data artifacts seen on MVCBCT images can cause inaccuracies in dose calculations. To eliminate these inaccuracies, a correction method specific to pelvis imaging and based on phantom measurements has been devised. Pelvis-shaped water phantoms of three different sizes were designed and imaged with MVCBCT. Three sets of correction factors were created from the artifacts observed in these MVCBCT images by dividing the measured CT number by the predefined CT number for water. Linear interpolation is performed between the sets of correction factors to take into account the varying size of different patients. To compensate for the missing anatomy due to the limited field of view of the MVCBCT system, the MVCBCT image is complemented with the kilovoltage CT (kVCT) image acquired for treatment planning.When the correction method is applied to an anthropomorphic pelvis phantom, the standard deviation between dose calculations performed with kVCT and MVCBCT images is 0.6%, with 98% of the dose points agreeing within +/- 3%.With uncorrected MVCBCT images this percentage falls to 75%. An example of dose calculation performed with a corrected clinicalMVCBCT image of a prostate cancer patient shows that changes in anatomy of normal tissues result in variation of the dose distribution received by these tissues.This correction method enablesMVCBCT images to be used for the verification of the daily dose distribution for patients treated in the pelvis region

La magie de l'incertitude

Des expériences personnelles m'ont suggéré que la pratique d'un voyage itinérant (sans arrêts prolongés) était susceptible de mener à une prise de conscience de hasards particulièrement significatifs. Aussi, puisque ceux-ci traduisaient des évènements pouvant prendre des apparences surnaturelles, cette prise de conscience paraissait indissociable d'une interprétation spirituelle. Parce que dans ce contexte, la littérature savante n'expliquait ni le phénomène, ni l'interprétation, mais que je voulais néanmoins comprendre ce qui pouvait bien s'y passer pour les occasionner, la rencontre d'autres voyageurs s'est imposée. Afin de recueillir les données essentielles à cette recherche exploratoire, le récit de pratique a été préféré et la parole de cinq voyageurs récupérée, soit celle d'une voyageuse, d'un marcheur (pèlerin), de deux explorateurs ainsi que d'un homme d'affaires. Une approche pluridisciplinaire a quant à elle été indispensable afin de rassembler les notions théoriques permettant de définir et d'expliquer, tant que faire ce peut, les deux versants de l'interrogation. Grâce aux propos des experts voyageurs de même que les diverses théories glanées en anthropologie, en communication, en psychologie ainsi qu'en sociologie, l'objet de recherche a été précisé à la prise de conscience d'une synchronicité (coïncidence immensément improbable et subjective) lors d'un voyage itinérant et d'épreuves alors que l'interprétation, elle, s'est avérée une construction de sens faite à l'égard d'un fait marginal requérant l'utilisation du processus de typification (représentation). En effet, l'analyse des divers récits donne à penser, dans un premier temps, que la pratique d'un voyage de ce type favoriserait l'adoption chez le voyageur d'un mode de connaissance et de perception dit de l'hémisphère droit, mode inhabituel d'état de conscience caractérisé par le silence du processus de typification, et que son emploi sur une période prolongée serait responsable de la prise de conscience d'une synchronicité. Ensuite, que la construction de sens spirituelle l'accompagnant serait, pour sa part, attribuable au fait que dans ce contexte particulier la synchronicité puisse représenter un fait marginal, soit un fait hors réalité pour lequel la religion, dans le stock de connaissances d'un individu, demeurerait un registre interprétatif unique duquel entamer toute interprétation s'y rapprochant ou s'en éloignant. ______________________________________________________________________________ MOTS-CLÉS DE L’AUTEUR : Voyage itinérant et d'épreuves, Pèlerinage, Synchronicité, Constructivisme, Hémisphère droit

Décisions rendues par le Conseil canadien des relations du travail

À l'occasion d'une requête présentée en vertu de l'article 119 du Code canadien du travail, le requérant allègue, entre autres, qu'un panel a rendu une décision majoritaire suite à une mauvaise interprétation de la loi ou que celle-ci va à /'encontre des politiques énoncées par le Conseil. Le Conseil a rejeté la requête mais a profite de l'occasion pour exprimer un nouveau concept qui sera applique lorsqu'une partie soulève de tels motifs de révision. Ces requêtes dorénavant, seront «filtrées» par un quorum «au sommet» compose de deux vice-présidents et du président

A GPU-based multi-criteria optimization algorithm for HDR brachytherapy

Currently in HDR brachytherapy planning, a manual fine-tuning of an objective function is necessary to obtain case-specific valid plans. This study intends to facilitate this process by proposing a patient-specific inverse planning algorithm for HDR prostate brachytherapy: GPU-based multi-criteria optimization (gMCO). Two GPU-based optimization engines including simulated annealing (gSA) and a quasi-Newton optimizer (gL-BFGS) were implemented to compute multiple plans in parallel. After evaluating the equivalence and the computation performance of these two optimization engines, one preferred optimization engine was selected for the gMCO algorithm. Five hundred sixty-two previously treated prostate HDR cases were divided into validation set (100) and test set (462). In the validation set, the number of Pareto optimal plans to achieve the best plan quality was determined for the gMCO algorithm. In the test set, gMCO plans were compared with the physician-approved clinical plans. Over 462 cases, the number of clinically valid plans was 428 (92.6%) for clinical plans and 461 (99.8%) for gMCO plans. The number of valid plans with target V100 coverage greater than 95% was 288 (62.3%) for clinical plans and 414 (89.6%) for gMCO plans. The mean planning time was 9.4 s for the gMCO algorithm to generate 1000 Pareto optimal plans. In conclusion, gL-BFGS is able to compute thousands of SA equivalent treatment plans within a short time frame. Powered by gL-BFGS, an ultra-fast and robust multi-criteria optimization algorithm was implemented for HDR prostate brachytherapy. A large-scale comparison against physician approved clinical plans showed that treatment plan quality could be improved and planning time could be significantly reduced with the proposed gMCO algorithm.Comment: 18 pages, 7 figure

Influence de la granulométrie et de la minéralogie sur le comportement d'un matériau granulaire stabilisé ou traité à l'aide d'abat-poussière

Les travaux réalisés dans le cadre de cette maîtrise s'inscrivent dans le vaste projet CARRLo (Chemin d'Accès aux Ressources et Routes LOcales) visant à améliorer la qualité des routes non revêtues en contexte climatique nordique canadien. À cause entre autres de l'achalandage réduit et de l'éloignement de la plupart des routes non revêtues, le pavage de ces dernières est une tâche ardue et dispendieuse qui est très peu réaliste, du moins à grande échelle. Toutefois, devant la place sans cesse grandissante qu'occupe la sécurité dans les transports, le contrôle de la stabilisation des routes non revêtues et de la poussière engendrée par la circulation est devenu nécessaire. De plus, face à la rigueur du climat nordique le défi n'est pas seulement de contrôler la poussière, mais aussi de stabiliser les chemins non revêtus en trouvant des produits efficaces dans un contexte de gel et de dégel afin d'augmenter la période où les routes sont praticables. Plusieurs travaux portent sur la performance de divers agents stabilisants et produits d'abat-poussière. Le caractère novateur du présent travail se situe dans l'étude de l'influence de la granulométrie et de la minéralogie sur le comportement d'un matériau granulaire stabilisé ou traité à l'aide d'abat-poussière. Pour ce faire, un programme expérimental d'envergure comprenant des essais de module réversible modifié, de capacité portante, de compression non confinée et de cisaillement direct sont réalisés. Une validation des résultats du programme expérimental sera également effectuée en conditions réelles à l'aide de planches d'essais. L'objectif final des travaux consiste à être en mesure de proposer des familles de produits stabilisants et d'abat-poussière dans un contexte minéralogique et granulométrique précis et en fonction d'objectifs déterminés. Les résultats montrent une réelle influence de la granulométrie et de la minéralogie sur le comportement d'un matériau granulaire stabilisé ou traité à l'aide d'abat-poussière. De plus, les agents stabilisants à l'étude ont démontré qu'ils contribuent à améliorer de manière considérable les propriétés mécaniques d'un matériau granulaire