Stage M1: Optimisation du Contrôle des Débits en Radiothérapie par l’Analyse des TrajectoryLogs

Société : Groupe Hospitalier Mutualiste de Grenoble

Le Groupe Hospitalier Mutualiste de Grenoble est un Établissement de Santé Privé d’Intérêt Collectif (ESPIC) à but non lucratif, participant au service public hospitalier depuis plus de 60 ans. Deuxième acteur de santé en Isère, il offre environ 436 lits et places, répartis dans les 6 instituts qui composent le groupement hospitalier : chirurgie, médecine, cardiovasculaire, soins non programmés, urgences, femme et nouveau-né.

Description du poste

La radiothérapie repose sur une délivrance précise des doses pour garantir à la fois la sécurité des patients et l’efficacité des traitements. Cette délivrance s’appuie sur la coordination des actions de la robotique de l’accélérateur (positionnement du bras, collimateur, table, lames, etc.) et sur le contrôle du faisceau.
La délivrance d’un faisceau Halcyon s’effectue par l’émission de 167 pulses par seconde, chacun durant environ 5 microsecondes. Ces pulses sont intégrés par la chambre moniteur (UM1) sur une période de 10 ms, puis cette valeur est transmise au superviseur, un ordinateur chargé de garantir la bonne délivrance du faisceau en effectuant les ajustements nécessaires.
Lors de chaque traitement, la machine enregistre dans des fichiers TrajectoryLogs les positions attendues et effectives de tous les moteurs de l’accélérateur ainsi que la quantité de rayonnement émise toutes les 20 ms.
La quantité de rayonnement émise par l’accélérateur est contrôlée quotidiennement, et cette valeur présente une dérive progressive au fil du temps.
On émet l’hypothèse que la dérive peut être estimée à partir de l’analyse des TrajectoryLogs, en identifiant les moments om la machine active la régulation et en quantifiant le temps de tir. L’idée sous-jacente est que si la machine effectue une correction, c’est parce qu’elle a détecté un écart et connaît l’amplitude de cet écart.
Le stage se divise en deux volets. Le premier consiste à modéliser l’émission des pulses ainsi que l’intégration de ce signal du point de vue du superviseur (toutes les 10 ms) et des TrajectoryLogs (toutes les 20 ms). L'objectif de cette partie est de développer un notebook Python servant de terrain d'expérimentation pour tester différentes hypothèses.
La deuxième partie se concentre sur l'analyse des TrajectoryLogs issus du contrôle de débit quotidien afin d’en extraire des informations corrélées avec les mesures du débit quotidien.
L’environnement de travail, incluant la récupération des données et les packages pour leur lecture et exploitation, est déjà opérationnel, permettant à l'étudiant(e) de se consacrer exclusivement à la problématique scientifique.
Compétences développées au cours du stage :
• Modélisation de système physique : compréhension du processus d’émission de d’intégration d’un système de radiothérapie
• Analyse de données et programmation python : notamment les TrajectoryLogs
• Compréhension des systèmes de régulation et d’automatisation
• Interprétation des données de contrôle qualité

Profil recherché

Compétences en modélisation, simulation, traitement du signal, programmation, asservissement

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