Importance of small forest fragments in agricultural landscapes for maintaining orangutan metapopulations

Historically, orangutans (Pongo spp.) lived in large contiguous areas of intact rainforest. Today, they are also found in highly modified and fragmented landscapes dominated by oil palm or industrial timber plantations; a situation that calls for new conservation approaches. Here we report signs of orangutan presence in more than 120 small forest fragments of <500 ha in size and isolated in extensive oil palm plantations across Borneo. We confirmed the long-term presence of adult resident females with dependent young in 42% of the fragments assessed by ground survey (n = 50), and the regular sightings of males traveling across the landscape. We argue that orangutans using and living in small isolated forest patches play an essential part in the metapopulation by maintaining gene flow among larger sub-populations distributed across multiple-use landscapes. In some cases, translocations may be necessary when the animals are in imminent danger of being killed and have no other refuge. However, the impacts of removing animals from spatially dispersed metapopulations could inadvertently decrease critical metapopulation functionality necessary for long-term viability. It is clear that orangutans need natural forest to survive. However, our findings show that forest fragments within agricultural landscapes can also complement conservation areas if they are well-distributed, properly connected and managed, and if orangutan killing is prevented. Efforts to better understand the dynamics and the functionality of an orangutan metapopulation in forest-farmland landscape mosaics characteristic of the Anthropocene are urgently needed to design more efficient conservation strategies for the species across its range

Études dosimétriques en curiethérapie par simulation Monte Carlo PENELOPE et MCNPX et par mesures in vivo

L utilisation du formalisme TG43 est courante dans la plupart des Systèmes de Planification de Traitement (SPT) dédiés à la curiethérapie. Les grandeurs physiques issues de ce formalisme sont généralement obtenues à partir de simulations Monte Carlo présentées sous forme d abaques servant de référence. L utilisation du code PENELOPE en curiethérapie est très récente. Sa jeunesse a justifié autant notre choix que son absence de la littérature. Notre choix s est porté sur PENELOPE pour différentes raisons. La première est que sa physique est plus récente assurant une meilleure précision des résultats. La deuxième s appuie sur l ouverture du code permettant la maîtrise de l ensemble des processus de la simulation. Ainsi, un des objectifs de nos travaux a consisté à montrer le potentiel que peut avoir ce code afin d enrichir des données caractérisant les sources de rayonnement de curiethérapie. Le code MCNPX a été utilisé en parallèle afin de valider les résultats des simulations avec Pénélope. Les géométries de deux modèles de sources d Ir 192 utilisés en curiethérapie, Microselectron HDR v2 et Flexisource, à haut débit de Dose (HDD) ont été modélisées avec les deux codes de calcul. Pour les deux modèles de source, les résultats de nos simulations ont été comparés à ceux obtenus dans des travaux antérieurs. Une bonne concordance des résultats à proximité des sources jusqu à des distances inférieures à 4 cm est montrée. Les écarts entre les résultats observés au-delà de 4 cm résident dans les différences concernant les fonctions de dose radiale et d anisotropie. La dernière partie de ce mémoire présente des travaux portant sur la réalisation de mesures de dose in vivo en curiethérapie HDD. Des mesures sur fantômes et sur patientes ont été réalisées pour deux localisations (gynécologie et sein). Nous avons utilisé trois types de dosimétries, les détecteurs thermoluminescents, les diodes et les MOSFETs. Dans cette étude, nous avons présenté les avantages et inconvénients de chaque type de dosimètre. Au regard des données issues de cette étude, nous avons trouvé que le MOSFET était le détecteur le plus adapté pour ces traitements, de par sa résolution spatiale, sa simplicité d utilisation (lecture immédiate) et son faible encombrement ? Les résultats pour les mesures réalisées sur les patientes traitées pour un cancer du sein sont en accord avec ceux obtenus lors d études antérieures. Dans le cas de traitements gynécologiques, l utilisation d un MOSFET comportant 5 points de détection est apparue comme étant plus pertinente car elle permet l acquisition de profils de dose qui sont plus facilement interprétables que des mesures ponctuelles.TG43 protocol is currently used by most of the treatment Planning Systems (TPS) dedicated to brachytherapy dose calculations. Most of the physical parameters used in this protocol are calculated by Monte Carlo (MC) codes which are considered as a reference in this field. PENELOPE code has been recently designed to do the same type of computations. Therefore it has never been used at the moment for that kind of work. This report aims to provide more experience and troubleshooting to the PENELOPE code. PENELOPE code has been selected for two specific reasons. First, PENELOPE s algorithm uses state of art physical parameters which allows us to expect accurate results reflecting leading edge calculations in Brachytherapy. Second, the PENELOPE code is open source , which means the whole modeling process can be accessed and controlled by the user. In this study, PENELOPE s computations have been each time compared against computations made with MCNPX, an older but robust calculation mode, to validate the results. Two High Dose Rate (HDR) source geometries are modelled with the MC models. Good agreement concerning dose calculation was found in all directions for a distance inferior to 4 cm from the source. Beyond this distance, discrepancies in the radial dose and anisotropic functions are found. The second part of this study concerns InVivo dosimetry in HDER brachytherapy. Measurements are done on phantoms and patients for two locations : cervix and breast. Three types of detectors were used and compared : MOSFET s, Thermoluminescent Detectors (DTL) and Diodes. The results obtained with the three types of detectors are in agreement. However MOSFET appeared to be the most appropriate instrument due to its good spatial detectors on several patients agrees with other studies. For the cervix location, better agreement can be found with a linear array (five points) MOSFET. With this detector, dose profile is also available which provides more relevant results compared to single point MOSFET measurement.NICE-BU Sciences (060882101) / SudocSudocFranceF

Optimisation de la distribution de dose en curiethérapie de haut débit

La curiethérapie est une technique d irradiation qui joue un rôle essentiel dans la prise en charge des cancers. Son principe est basé sur la délivrance d une forte dose d irradiation, dans un petit volume en temps court. Pour des raisons de radioprotection civile et militaire, d optimisation de la dose délivrée au volume cible et aux organes à risque et de la qualité de vie pendant le traitement, la curie thérapie a évolué vers l utilisation d un débit de dose élevé associé à des outils informatiques et d analyse de l image performants. Notre étude porte sur le développement de la curiethérapie de Haut Débit de Dose dans le cancer du sein, le cancer du col de l utérus et sur l impact du gradient de dose sur l équivalence biologique de la dose délivrée. Nous avons montré que l optimisation de la dose délivrée permettait une couverture du volume cible significativement meilleure qu en l absence d optimisation. Cette amélioration de couverture se fait au détriment d une augmentation des volumes d hyperdose. L utilisation d un nouvel Index de Conformité et d Homogénéité permet d apprécier la qualité de l implant. Nous avons développé un nouvel applicateur de curiethérapie gynécologique permettant une meilleure couverture du volume cible sans augmenter la dose aux organes à risque (vessie, rectum). Cet applicateur a été conçu avec la société Nuclétron Hollande) et un brevet international a été déposé. Le gradient de dose propre à la curiethérapie voit son importance augmenter du fait de l optimisation de la distribution de la dose. Nous avons intégré le gradient de dose dans le calcul de l équivalence biologique de la dose délivrée. La Curiethérapie de Haut Débit représente un progrès thérapeutique de première importance. Les outils dosimétriques disponibles basés sur un système d analyse de l image et de la détermination des volumes d intérêt permettent d envisager l utilisation de la curiethérapie à plus grande échelle dans un contexte technique et sécuritaire optimal. L évaluation, la valorisation et l enseignement de la Curiethérapie de Haut Débit de Dose représentent les prochaines étapes de notre parcours.NICE-BU Sciences (060882101) / SudocSudocFranceF

Atlas de contourage automatique des dents pour l'optimisation des soins dentaires

21e Congrès national de la Société Française de Radiothérapie Oncologique SFRO)no abstrac

Dentalmaps: Automatic dental delineation for radiotherapy planning in head-and-neck cancer

Purpose: To propose an automatic atlas-based segmentation framework of the dental structures, called Dentalmaps, and to assess its accuracy and relevance to guide dental care in the context of intensity-modulated radiotherapy. Methods and Materials: A multi-atlas-based segmentation, less sensitive to artifacts than previously published head-and-neck segmentation methods, was used. The manual segmentations of a 21-patient database were first deformed onto the query using nonlinear registrations with the training images and then fused to estimate the consensus segmentation of the query. Results: The framework was evaluated with a leave-one-out protocol. The maximum doses estimated using manual contours were considered as ground truth and compared with the maximum doses estimated using automatic contours. The dose estimation error was within 2-Gy accuracy in 75% of cases (with a median of 0.9 Gy), whereas it was within 2-Gy accuracy in 30% of cases only with the visual estimation method without any contour, which is the routine practice procedure. Conclusions: Dose estimates using this framework were more accurate than visual estimates without dental contour. Dentalmaps represents a useful documentation and communication tool between radiation oncologists and dentists in routine practice. Prospective multicenter assessment is underway on patients extrinsic to the database. © 2012 Elsevier Inc