Dose reconstruction in the context of tomotherapy

In vivo dosimetry is a way to verify the radiation dose delivered to the patient in measuring the dose generally during the first fraction of the treatment. It is the only dose delivery control based on a measurement performed during the treatment. In today's radiotherapy practice, the dose delivered to the patient is planned using 3D dose calculation algorithms and volumetric images representing the patient. Due to the high accuracy and precision necessary in radiation treatments, national and international organisations like ICRU and AAPM recommend the use of in vivo dosimetry. It is also mandatory in some countries like France. Various in vivo dosimetry methods have been developed during the past years. These methods are point-, line-, plane- or 3D dose controls. A 3D in vivo dosimetry provides the most information about the dose delivered to the patient, with respect to ID and 2D methods. However, to our knowledge, it is generally not routinely applied to patient treatments yet. The aim of this PhD thesis was to determine whether it is possible to reconstruct the 3D delivered dose using transmitted beam measurements in the context of narrow beams. An iterative dose reconstruction method has been described and implemented. The iterative algorithm includes a simple 3D dose calculation algorithm based on the convolution/superposition principle. The methodology was applied to narrow beams produced by a conventional 6 MV linac. The transmitted dose was measured using an array of ion chambers, as to simulate the linear nature of a tomotherapy detector. We showed that the iterative algorithm converges quickly and reconstructs the dose within a good agreement (at least 3% / 3 mm locally), which is inside the 5% recommended by the ICRU. Moreover it was demonstrated on phantom measurements that the proposed method allows us detecting some set-up errors and interfraction geometry modifications. We also have discussed the limitations of the 3D dose reconstruction for dose delivery error detection. Afterwards, stability tests of the tomotherapy MVCT built-in onboard detector was performed in order to evaluate if such a detector is suitable for 3D in-vivo dosimetry. The detector showed stability on short and long terms comparable to other imaging devices as the EPIDs, also used for in vivo dosimetry. Subsequently, a methodology for the dose reconstruction using the tomotherapy MVCT detector is proposed in the context of static irradiations. This manuscript is composed of two articles and a script providing further information related to this work. In the latter, the first chapter introduces the state-of-the-art of in vivo dosimetry and adaptive radiotherapy, and explains why we are interested in performing 3D dose reconstructions. In chapter 2 a dose calculation algorithm implemented for this work is reviewed with a detailed description of the physical parameters needed for calculating 3D absorbed dose distributions. The tomotherapy MVCT detector used for transit measurements and its characteristics are described in chapter 3. Chapter 4 contains a first article entitled '3D dose reconstruction for narrow beams using ion chamber array measurements', which describes the dose reconstruction method and presents tests of the methodology on phantoms irradiated with 6 MV narrow photon beams. Chapter 5 contains a second article 'Stability of the Helical TomoTherapy HiArt II detector for treatment beam irradiations. A dose reconstruction process specific to the use of the tomotherapy MVCT detector is presented in chapter 6. A discussion and perspectives of the PhD thesis are presented in chapter 7, followed by a conclusion in chapter 8. The tomotherapy treatment device is described in appendix 1 and an overview of 3D conformai- and intensity modulated radiotherapy is presented in appendix 2. - La dosimétrie in vivo est une technique utilisée pour vérifier la dose délivrée au patient en faisant une mesure, généralement pendant la première séance du traitement. Il s'agit de la seule technique de contrôle de la dose délivrée basée sur une mesure réalisée durant l'irradiation du patient. La dose au patient est calculée au moyen d'algorithmes 3D utilisant des images volumétriques du patient. En raison de la haute précision nécessaire lors des traitements de radiothérapie, des organismes nationaux et internationaux tels que l'ICRU et l'AAPM recommandent l'utilisation de la dosimétrie in vivo, qui est devenue obligatoire dans certains pays dont la France. Diverses méthodes de dosimétrie in vivo existent. Elles peuvent être classées en dosimétrie ponctuelle, planaire ou tridimensionnelle. La dosimétrie 3D est celle qui fournit le plus d'information sur la dose délivrée. Cependant, à notre connaissance, elle n'est généralement pas appliquée dans la routine clinique. Le but de cette recherche était de déterminer s'il est possible de reconstruire la dose 3D délivrée en se basant sur des mesures de la dose transmise, dans le contexte des faisceaux étroits. Une méthode itérative de reconstruction de la dose a été décrite et implémentée. L'algorithme itératif contient un algorithme simple basé sur le principe de convolution/superposition pour le calcul de la dose. La dose transmise a été mesurée à l'aide d'une série de chambres à ionisations alignées afin de simuler la nature linéaire du détecteur de la tomothérapie. Nous avons montré que l'algorithme itératif converge rapidement et qu'il permet de reconstruire la dose délivrée avec une bonne précision (au moins 3 % localement / 3 mm). De plus, nous avons démontré que cette méthode permet de détecter certaines erreurs de positionnement du patient, ainsi que des modifications géométriques qui peuvent subvenir entre les séances de traitement. Nous avons discuté les limites de cette méthode pour la détection de certaines erreurs d'irradiation. Par la suite, des tests de stabilité du détecteur MVCT intégré à la tomothérapie ont été effectués, dans le but de déterminer si ce dernier peut être utilisé pour la dosimétrie in vivo. Ce détecteur a démontré une stabilité à court et à long terme comparable à d'autres détecteurs tels que les EPIDs également utilisés pour l'imagerie et la dosimétrie in vivo. Pour finir, une adaptation de la méthode de reconstruction de la dose a été proposée afin de pouvoir l'implémenter sur une installation de tomothérapie. Ce manuscrit est composé de deux articles et d'un script contenant des informations supplémentaires sur ce travail. Dans ce dernier, le premier chapitre introduit l'état de l'art de la dosimétrie in vivo et de la radiothérapie adaptative, et explique pourquoi nous nous intéressons à la reconstruction 3D de la dose délivrée. Dans le chapitre 2, l'algorithme 3D de calcul de dose implémenté pour ce travail est décrit, ainsi que les paramètres physiques principaux nécessaires pour le calcul de dose. Les caractéristiques du détecteur MVCT de la tomothérapie utilisé pour les mesures de transit sont décrites dans le chapitre 3. Le chapitre 4 contient un premier article intitulé '3D dose reconstruction for narrow beams using ion chamber array measurements', qui décrit la méthode de reconstruction et présente des tests de la méthodologie sur des fantômes irradiés avec des faisceaux étroits. Le chapitre 5 contient un second article intitulé 'Stability of the Helical TomoTherapy HiArt II detector for treatment beam irradiations'. Un procédé de reconstruction de la dose spécifique pour l'utilisation du détecteur MVCT de la tomothérapie est présenté au chapitre 6. Une discussion et les perspectives de la thèse de doctorat sont présentées au chapitre 7, suivies par une conclusion au chapitre 8. Le concept de la tomothérapie est exposé dans l'annexe 1. Pour finir, la radiothérapie «informationnelle 3D et la radiothérapie par modulation d'intensité sont présentées dans l'annexe 2.

Guia de bones pràctiques per a artistes

El document que us presentem té com a base les consultes que ens han fet i ens fan els alumnes dels nostres tallers sobre com gestionar la seva obra artística personal tant dins com fora de la presó. La majoria de demandes, però, són sobre com poder entrar dins el món de l’art sense perdre-hi cap dret ni cap percepció econòmica per manca de coneixements. Sovint no els hem pogut oferir una resposta professional i real al món de l’art comercial o no. El document inclou un decàleg, basat en l’estatut de l’artista, que parla de la llibertat de creació i expressió, els drets morals, la confiança, lleialtat i transparència, la difusió de l’obra, el contracte per escrit, els drets econòmics per l’explotació, la relació artista-galerista, la remuneració econòmica, la producció artística i el suport a la recerca i l’arbitratge.

Manual de reciclatge creatiu

Hem volgut elaborar aquest manual i recull informatiu que permeti a qualsevol poder impartir un taller de reciclatge i investigar en la matèria i alhora difondre els treballs que es desenvolupen en els centres amb accions expositives, participació a fires relacionades i de renom, entre d’altres. Aquest any hem començat aquest projecte i hem acomplert els objectius que ens havíem proposat, entre aquests destaquem la participació a la fira de reciclatge Drap-Art que es fa a Barcelona durant el mes de desembre, fira de renom internacional amb presentació prèvia de projecte per poder participar. La importància de gestionar bé els residus que generem en la nostra societat i en especial als nostres centres, implica haver de donar eines als alumnes dels tallers artístics dels centres penitenciaris de Catalunya, conscienciar-los i conscienciar l’entorn de la presó i fer-los servir amb la idea de construcció, d’ideació i creativitat que tot això implica per als interns que hi participen. El reciclatge creatiu és el fruit d’un treball molt més complex que implica una educació i un treball a l’aula per tal de garantir la formació de l’alumne en la sostenibilitat i que d’aquesta manera tingui respecte pel medi ambient, per l’entorn i, per tant, les persones que hi viuen, tant dintre com fora en la vida en llibertat.

A two-stage approach for tonic identification in indian art music

In this paper we propose a new approach for tonic identification in Indian art music and present a proposal for acomplete iterative system for the same. Our method splits the task of tonic pitch identification into two stages. In the first stage, which is applicable to both vocal and instrumental music, we perform a multi-pitch analysis of the audio signal to identify the tonic pitch-class. Multi-pitch analysisallows us to take advantage of the drone sound, which constantlyreinforces the tonic. In the second stage we estimate the octave in which the tonic of the singer lies and is thusneeded only for the vocal performances. We analyse the predominant melody sung by the lead performer in order to establish the tonic octave. Both stages are individually evaluated on a sizable music collection and are shown toobtain a good accuracy. We also discuss the types of errors made by the method.Further, we present a proposal for a system that aims to incrementally utilize all the available data, both audio and metadata in order to identify the tonic pitch. It produces a tonic estimate and a confidence value, and is iterative in nature. At each iteration, more data is fed into the systemuntil the confidence value for the identified tonic is above a defined threshold. Rather than obtain high overall accuracy for our complete database, ultimately our goal is to develop a system which obtains very high accuracy on a subset of the database with maximum confidence.

A method for extracting semantic information from on-line art music discussion forums

In this paper a method for extracting semantic informationfrom online music discussion forums is proposed. The semantic relations are inferred from the co-occurrence of musical concepts in forum posts, using network analysis. The method starts by defining a dictionary of common music terms in an art music tradition. Then, it creates a complex network representation of the online forum by matchingsuch dictionary against the forum posts. Once the complex network is built we can study different network measures, including node relevance, node co-occurrence andterm relations via semantically connecting words. Moreover, we can detect communities of concepts inside the forum posts. The rationale is that some music terms are more related to each other than to other terms. All in all, this methodology allows us to obtain meaningful and relevantinformation from forum discussions.