Département de Physique

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Assurance qualité en médecine nucléaire : cas de scintigraphie
(ummto.faculté des sciences, 2025) BEN SLIMANI, Melyssa
L’évaluation de la qualité en médecine nucléaire, et en particulier en scintigraphie, est es- essentielle pour garantir la fiabilité des diagnostics, la sécurité des patients et la conformité réglementaire. Ce travail s’inscrit dans cette démarche en mettant en place un programme d’assurance qualité dans le service de médecine nucléaire de l’Hôpital Chahids Mahmoudi. Après un rappel des bases physiques, des équipements et des radioéléments utilisés, le cadre normatif, les objectifs et les enjeux de la démarche sont présentés conformément aux recommandations internationales (AIEA, OMS). Une étude expérimentale a permis d’évaluer les performances des équipements — gamma- caméras, activimètre au moyen de tests normalisés. Les résultats montrent une conformité générale aux normes en vigueur, tout en mettant en évidence des écarts mineurs néces- sitant des actions correctives. Ce travail met en lumière l’importance d’un programme structuré d’assurance qualité pour garantir la performance des équipements et la sécurité des pratiques en médecine nucléaire.
Contrôle Qualité en Curiethérapie HDR avec l’Iridium-192
(ummto.faculté des sciences, 2025) BELLABES, Zahra
Ce mémoire présente une évaluation complète du système de curiethérapie HDR de l’hôpital Chahids Mahmoudi de Tizi Ouzou, réalisée selon les recommandations de la SFPM, du COMP et de l’ESTRO. Les tests effectués ont porté sur la précision du positionnement de la source, la reproductibilité des traitements, l’étalonnage de la source radioactive, ainsi que le bon fonctionnement des dispositifs de sécurité. Une comparaison dosimétrique entre les algorithmes TG-43 et Acuros BV a également été menée. Elle a mis en évidence des écarts liés aux hétérogénéités tissulaires et souligné l’importance du choix de l’algorithme en fonction du contexte clinique. Les résultats obtenus confirment la fiabilité du système étudié et l’efficacité des pro- cédures mises en place, contribuant ainsi à l’amélioration continue des pratiques en curiethérapie HDR.
Etude de l’évolution des paramètres de Racah-Slater des ions lanthanides LnIII, LnIV et LnV
(ummto.faculté des sciences, 2025) AIT ALLAOUA, Yakout
Ce travail est consacré à l’étude de l’évolution des paramètres de Racah-Slater pour les ions LnIII, LnIV et LnV des éléments lanthanides. L’objectif principal est d’analyser la variation de ces paramètres le long de la série des lanthanides et d’évaluer la cohérence entre les résultats théoriques issus de calculs ab-initio et les données expérimentales disponibles.
Analyse des premiers stades de dépôt de bismuth sur n-Si(111) par les modèles Scharifker et Hills (SH), Scharifker et Monstany (SM) et Stranski-Krastanov (SK).
(ummto.faculté des sciences, 2025) IFTICENE, Lotfi
L'objectif de notre étude est d'identifier les mécanismes de nucléation et de croissance derrière la formation des couches minces de bismuth, et déterminer sec paramètres cinétiques, en combinant des approche expérimentales et théoriques.
Étude comparative des systèmes de Planification Brainlab Versions 3 et 4 pour la radiothérapie stéréotaxique des métastases cérébrales multiples
(ummto.faculté des sciences, 2025) Ouhadj, Melisa
Les métastases cérébrales multiples sont une complication fréquente des cancers avancés. La radiothérapie stéréotaxique (SRT) permet un traitement précis tout en épargnant les tissus sains. Ce mémoire compare les versions 3.0 et 4.0 du logiciel Brainlab Elements – Multiple Brain Mets SRS sur 13 patients. Les résultats montrent que la version 4 améliore la couverture, la conformité, l’homogénéité et réduit l’irradiation du cerveau sain, en particulier avec 5 ou 7 arcs.
Etude DFT de la co-adsorption des atomes F et O sur la surface Si(111)
(ummto.faculté des sciences, 2025) HOCINE, Salima
La gravure du silicium par plasma fluoré est une technique largement utilisée en microélectronique pour fabriquer des dispositifs à l’échelle nanométrique. Cette technique est basée sur l’interaction chimique entre le fluor et la surface de silicium. Ce travail a pour objectif d’étudier la co-adsorption du fluor et de l’oxygène sur la surface Si(111), ce qui correspond au mécanisme de base de la gravure du silicium par plasma fluoré. Nous avons utilisé une méthode ab-initio fondées sur la Théorie de Fonctionnelle de Densité (DFT) via le code de calcul VASP. Pour le système F/Si(111), nous avons constaté que le site top est le plus stable, tandis que pour O/Si(111), c’est le site bridge qui est le site le plus stable. Dans le cas de la co-adsorption, nous avons trouvé que la stabilité énergétique de la co-adsorption est liée à la stabilité de l’adsorpion atomique. En effet, la configuration de la co-adsorption la plus stable est quand les deux atomes F et O sont adsorbés sur leurs sites les plus favorables dans le cas de l’adsorption atomique, top pour F et bridge pour O.
Etude théorique du transport de charge et de chaleur dans les nanorubans de graphène (GNR)
(ummto.faculté des sciences, 2025) Khelifi, Lydia
Dans ce travail, nous proposons d’explorer les propriétés thermiques et électroniques des nanorubans de graphène purs et en présence d’impuretés magnétiques ou non magnétiques. La conductivité des nanorubans sera la quantité clé que nous calculerons et comparerons aux données expérimentales et travaux théoriques antérieurs. La question à laquelle nous voudrions apporter notre contribution est de savoir comment la largeur et la structure des bords ainsi que les défauts impactent le transport de charge et de chaleur dans les nanorubans de graphène. Pour cette étude, nous utilisons le formalisme des fonctions de Green atomistiques (AGF) qui se concentre sur la modélisation théorique du comportement des électrons à l’échelle nanométrique et permet de calculer précisément la transmission électronique en tenant compte des effets quantiques et des défauts. Nos calculs montrent que la géométrie des nanorubans ou bien la nature des bords, les impuretés influencent fortement la transmission et la conductance des électrons. Étudier ces facteurs est crucial pour le développement de dispositifs électroniques à base de graphène.
Le rôle de la complexité d’un RT-Plan dans le score du γ-index en radiothérapie stéréotaxique
(ummto.faculté des sciences, 2025) ABDERRAHIM, Massinissa
Ce mémoire s'intéresse à la complexité des plans en radiothérapie stéréotaxique (SRS/SBRT) et à son influence sur la qualité de délivrance, évaluée via le γ-index. Sept indices de complexité ont été implémentés à partir des fichiers DICOM extraits des systèmes Eclipse et BrainLab : MCS, OTL, IOM, SAS, EM, MFA et PI. Une cohorte de 93 patients atteints de diverses pathologies intracrâniennes
Etude des ondes de spin dans les matériaux Fe/nGd/Feet Ni/nGd/Ni
(ummto.faculté des sciences, 2025) Bahmed, Liticia
L’utilisation d’ondes de spin dans la transmission et le stockage d’information constitue une alternative prometteuse aux dispositifs électroniques conventionnels. Ce travail de mémoire présente une étude théorique de structures sandwiches de types Fe/nGd/FeetNi/nGd/Ni, où un film de gadolinium( Gd) composé de plans atomiques est inséré entre deux systèmes semi- infinis de fer (Fe) ou de nickel(Ni). Ces structures permettent d’explorer les effets d’interface, le confinement des magnons, ainsi que les conditions d’émergence d’états localisés. La propagation des ondes de spin est étudiée à l’aide de l’Hamiltonien de Heisenberg, associé à la méthode de raccordement pour déterminer les spectres de dispersion et identifier les états associés aux couches de Gd. Les résultats montrent que le nombre de plans atomiques de Gd influence de manière significative le nombre et la nature des états localisés. Ces travaux contribuent à une meilleure compréhension du transport magnonique dans les systèmes dispersifs, ouvrant ainsi des perspectives pour le développement de dispositifs spintroniques à faible consommation d’énergie.
Incertitudes géométriques en radiothérapie pelvienne pour le cancer de la prostate
(ummto.faculté des sciences, 2025) Abermil, Kenza
Ce mémoire évalue l’impact des incertitudes géométriques, notamment des déplacements antéro- postérieurs de la prostate, sur la distribution de dose en radiothérapie pelvienne pour le cancer de la prostate. L’étude porte sur 120 patients traités par radiothérapie externe, planifiés avec le système Eclipse, pour lesquels trois plan sont comparés : un plan de référence validé cliniquement, un plan simulant un déplacement antérieur et un plan simulant un déplacement postérieur, basés sur les variations verticales extrêmes relevées durant les séances. Les para- mètres dosimétriques étudiés comprennent la dose maximale (Dmax) et les volumes V60 Gyet V70 Gy pour la vessie et le rectum. Les résultats montrent qu’un déplacement postérieur accroît la toxicité vésicale, tandis qu’un déplacement antérieur augmente la toxicité rectale, et qu’aucun des plans modifiés ne respecte les contraintes dosimétriques recommandées. Ces observations soulignent la nécessité d’un positionnement reproductible, rendant incontournable l’usage quotidien de (CBCT) et le respect rigoureux des protocoles de préparation vésicale et rectale afin d’optimiser la précision du traitement et de réduire les risques de toxicité.
Investigation DFT de la réactivité des complexes Cl3USiPr vis-à-vis des petites molécules CX2(X=O et S)
(UMMTO, 2024) Si Tayeb, Haoua
Etude d`une nouvelle approche pour la combinaison incohérente de faiseaux lasers gaussiens
(UMMTO, 2024) Ibouasmene, Lylia
Dans ce travail nous nous sommes intéressé à l'effet du facteur de remplissage sur la combinaison incohérente de plusieurs faisceaux laser gaussiens avec une nouvelle configuration de combinaison qui consiste à orienter tous les lasers vers un point choisi, qui est le point de rencontre de tous les faisceaux lasers combinés. Les calculs effectués dans ce travail nous montrent que le facteur de remplissage FF, n'a aucune influence sur la forme spatiale de l'intensité combinée, où nous obtenons toujours sur le plan focal une forme gaussienne indépendamment du facteur de remplissage FF. Nous concluons donc, que pour éviter la formation des lobes d'intensités secondaires au niveau du plan focal, Il est indispensable de diriger tous les faisceaux laser vers un même point (point de focalisation) avec une très grande précision.
Optimisation intégrée des traitements de radiothérapie et de curiethérapie pour le cancer du col utérin
(UMMTO, 2024) Makhale, Masehle Pricilla
Le cancer du col de l'utérus est l'un des cancers gynécologiques les plus fréquents dans le monde. Son traitement standard combine la radiothérapie externe et la curiethérapie, mais l'optimisation intégrée de ces deux modalités est cruciale pour maximiser l'efficacité tout en minimisant les effets secondaires. Ce mémoire examine les défis liés à l'optimisation de la curiethérapie avec la radiothérapie externe, en évaluant des techniques telles que VMAT, IMRT et 3D-CRT. Il se divise en trois parties: un état des lieux des modalités de traitement, la méthodologie utilisée, et une analyse des résultats comparant la radiothérapie exclusive à la combinaison de radiothérapie et de curiethérapie. Les résultats montrent que la technique VMAT est la plus efficace, offrant un meilleur indice de conformité et réduisant significativement la dose reçue par les organes à risque. Lors de la combinaison de la radiothérapie externe et de la curiethérapie, la combinaison VMAT/Curie a été la plus efficace pour protéger les organes à risque de gros volumes. En conclusion, chaque technique présente des avantages et des inconvénients. Il est essentiel de choisir la méthode la plus adaptée en fonction des caractéristiques individuelles de la patiente, telles que les stades et la morphologie de la tumeur, afin d'optimiser les résultats cliniques
Comparaison dosimétrique entre le traitement séquentiel et le boost intégré dans le traitement du cancer du cavum
(UMMTO, 2024) Matlama, Mpho Hilda
Objectif : De comparer l'efficacité et la qualité du traitement séquentiel et du boost intégré pour le cancer du cavum en analysant les doses administrées aux tissus sains et aux tumeurs (volumes cibles) afin de réduire le risque de récidive et d'optimiser les protocoles de traitement. L'étude cherche également à résoudre le défi des physiciens face à la gestion des plans SIB difficiles en raison des gradients de dose entre les volumes cibles. Matériel et méthodes : 17 patients diagnostiqués avec un cancer du cavum et traités avec VMAT-séquentiel ont été re-planifiés avec VMAT-SIB selon le protocole de CHAO. Une comparaison des histogrammes dose-volume (DVH) a été effectuée pour évaluer les doses reçues par les organes à risque, en tenant compte du fractionnement de chaque approche de traitement. Les paramètres d'évaluation des plans de traitement et les données dosimétriques ont été comparés, tels que la D98%, la D95%, la D50%, la D2%, l'indice de conformité (IC), l'indice d'homogénéité (IH), Dmax de la moelle épinière et Dmax du tronc cérébral. L'étude a également examiné l'impact sur les plans de traitement suite au recentrage des patients en raison de la perte de poids. Résultats : Le traitement SEQ semble offrir une meilleure homogénéité pour les PTV1 avec un IH de 0,115, contre 0,128 pour SIB et PTV2 avec un IH de 0,121 contre 0,127 pour SIB, tandis que l'homogénéité de SIB est supérieure pour le PTV3 avec un IH de 0,0775 contre 0,1101 pour VMAT-SEQ. La technique VMAT-SIB offre une meilleure conformité pour les trois PTVs, la valeur idéale pour l'indice de conformités est 1,SIB est très proche de la valeur idéale plus que SEQet une protection accrue des organes à risque (OAR) adjacents par rapport à la technique VMAT-SEQ. Le protocole de prescription du SIB utilisé dans cette étude permet un meilleur contrôle tumoral du volume cible à haut risque (PTV) tout en étant moins toxique pour les tissus sains. La fractionation plus courte du SIB (35 fractions contre 39 fractions pour le SEQ) représente une solution avantageuse pour les centres de traitement du cancer ayant une liste d'attente longue. Pour la moelle épinière segmentée en trois parties, les plans SIB présentent une dose maximale beaucoup plus faible, constituant ainsi un avantage en cas de ré-irradiation. En cas de perte de poids ou de re-simulation du patient, les plans SEQ deviennent une meilleure option
Evaluation des doses reçues par les patients durant les différents examens PET SCAN
(UMMTO, 2024) Ait Hamou, Mustapha
L'imagerie hybride, et en particulier la tomographie par émission de positons (PET) couplée au CT, s'est imposée dans le domaine de la cancérologie comme une modalité de référence. La réalisation fréquente d'un examen scanographique complémentaire pose cependant la question du surcroît de dose au patient. Pour évaluer cette hypothèse sur le plan dosimétrique, nous avons mené un travail qui porte sur l'évaluation dosimétrique des scanners PET/CT à l'hôpital ChahidMahmoudi, en mettant l'accent sur l'optimisation des protocoles d'imagerie et l'établissement de niveaux de référence diagnostiques. Ce travail examine l'impact de paramètres tels que le poids des patients et l'activité injectée sur la dose reçue, avec pour objectif de minimiser l'exposition aux radiations tout en maintenant une qualité diagnostique optimale. L'étude couvre également la calibration des équipements et le contrôle dosimétrique CT de la machine, l'analyse des doses efficaces pour différentes pathologies et radiopharmaceutiques, ainsi que la gestion des doses en pédiatrie pour assurer une radioprotection appropriée
Guideline pour les traitements en stéréotaxie utilisant la technique de modulation d'arc volumétrique (VMAT): de l'imagerie de diagnostic au traitement
(UMMTO, 2024) Taharount, Amal
La radiochirurgie stéréotaxique (SRS) est une technique de traitement qui permet de cibler des lésions intracrâniennes avec une précision infra millimétrique, en délivrant des doses élevées (> 11 Gy) de rayonnement en une seule fraction. Cette méthode est particulièrement efficace pour traiter des tumeurs de petite taille (< 3 cm), en minimisant l'exposition des tissus sains environnants. Dans ce mémoire, la technique de modulation d'arc volumétrique (VMAT) est utilisée pour optimiser la délivrance du traitement en SRS. L'objectif principal de cette recherche est d'établir des lignes directrices pour le service de radiothérapie à l'hôpital Chahids Mahmoudi, visant à standardiser les pratiques en radiothérapie stéréotaxique afin d'améliorer la qualité et la sécurité des traitements. Pour atteindre cet objectif, une analyse des risques a été menée en suivant la méthode de l'Autorité de Sûreté Nucléaire (ASN). Cette méthode permet d'identifier et de quantifier les sources d'incertitude présentes à chaque étape du processus de traitement, de l'imagerie de simulation à l'administration de la dose de rayonnement
Etude de la dosimétrie (patient-personnel) et contrôle qualité dans le contexte des procédures cardiologiques en radiologie interventionnelle
(UMMTO, 2024) Airouche, Fadhma
Ce mémoire se concentre sur l'étude dosimétrique, personnelle et du patient, ainsi que sur les contrôles qualité dans le cadre des procédures cardiologiques en radiologie interventionnelle. La dosimétrie est la science qui mesure et évalue les doses de radiation absorbées par les patients et le personnel médical lors de l'utilisation de rayonnements ionisants. L'objectif principal de cette étude est d'évaluer l'exposition aux radiations durant les interventions cardiologiques, tout en vérifiant les performances de la machine de fluoroscopie par le biais des contrôles qualité. Cela permettra de minimiser les risques associés à l'utilisation de cette machine. Une approche expérimentale a été adoptée, comprenant la collecte de données dosimétriques à partir d'équipements de fluoroscopie utilisés lors des procédures. Des indicateurs dosimétriques tels que le produit dose-surface (PDS), la dose cumulative (DC) et le temps de fluoroscopie (TF) ont été mesurés, et des contrôles qualité ont été effectués pour évaluer la performance des équipements. Les résultats de cette étude ont permis d'établir des valeurs de référence pour les différents tests effectués, fournissant ainsi une base pour des évaluations futures. Les données recueillies ont mis en évidence l'importance d'une surveillance rigoureuse de l'exposition aux radiations, tant pour les patients que pour le personnel médical, afin d'améliorer la sécurité et l'efficacité des procédures cardiologiques en radiologie interventionnelle
Développement d'un code de calcul de constantes élastiques du second et troisième ordre et applications
(UMMTO, 2024) Salem, Rayane
Le but de ce mémoire est de calculer les constantes élastiques de second (SOEC) et troisième ordre (TOEC) dans le cadre de la DFT en utilisant le logiciel VASP. Les SOEC et TOEC sont des paramètres essentiels en physique du solide, car ils permettent de décrire précisément les propriétés mécaniques d'un matériau. Un code conçu spécialement à cet effet permet d'utiliser deux méthodes différentes basées sur des déformations homogènes pour obtenir des résultats : l'approche énergie déformation (Energy-strain) et l'approche contrainte déformation (Sress-strain). Nous avons décidé d'opter pour l'approche contrainte déformation pour sa rapidité. Nous avons ensuite développé un code python qui nous permet d'extraire automatiquement les constantes élastiques à partir des résultats du premier code, simplifiant ainsi le processus de calcul. Nous avons testé notre modèle sur plusieurs systèmes de plus en plus complexe comme le carbone diamant, le titane, le NiSi, etc. La comparaison de nos résultats avec les données expérimentales disponibles et d'autres théories nous a permis de valider notre approche démontrant ainsi que la méthode employée offre une solution fiable pour l'étude des propriétés élastiques des matériaux et peut être adaptée à l'étude d'un large éventail de structures cristallines
Optimisation des joints de grains dans le titane
(UMMTO, 2023) Messad, Kenza
Le titane est largement utilisé dans de nombreuses industries en raison de sa légèreté, de sa résistance mécanique et de sa remarquable résistance à la corrosion. Néanmoins, ces propriétés peuvent être compromises par la présence d’hydrogène, en particulier au niveau des joints de grains. L’objectif de ce stage était de construire différents joints de grains de titane hexagonal compact, et d’étudier sur l’un d’entre eux la ségrégation de l’hydrogène au moyen de simulations atomistiques ab initio. La caractérisation des joints de grains dans le titane s’est focalisée sur les joints de grains de flexion symétriques, en examinant diverses orientations et angles de rotation. Notre travail s’est concentré sur l’étude des différents types de joints de grains obtenus suivant trois directions choisies : [1100], et [1120], chacun possédant des caractéristiques distinctes selon l’angle d’orientation. Ces caractéristiques influencent les propriétés mécaniques et la résistance à la corrosion du titane, surtout en présence d’hydrogène. Nous avons pu ainsi construire une base de données structurelles de ces joints de grains à l’aide de potentiels empiriques (simulations avec LAMMPS), et nous avons pu sélectionner l’un d’entre pour commencer les tests en ab initio
Contrôle qualité en imagerie
(UMMTO, 2023) Sadoun, Thanina
Les scanners (tomodensitométrie) et la mammographie sont deux techniques d'imagerie médicale importantes, chacune ayant des applications spécifiques. Le scanner est largement utilisé en pratique médicale pour obtenir des images détaillées en coupes transversales et en 3D des organes internes. Il est essentiel pour le diagnostic et la planification de traitements tels que la radiothérapie. La mammographie, spécifique à la santé des femmes, est cruciale pour le dépistage précoce du cancer du sein. Le contrôle qualité en imagerie médicale implique des tests réguliers évaluant la performance des équipements, la qualité des images et la dose délivrée. Les contrôles qualité réguliers garantissent la fiabilité des images, identifient rapidement les problèmes techniques, et assurent un fonctionnement optimal des équipements, minimisant les interruptions de service et les temps d'arrêt. En résumé, les contrôles qualité sont essentiels pour une imagerie médicale fiable, précise et efficace dans le diagnostic et la gestion des patients

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