Mise au pointRecommandations pour un protocole d’assurance de qualité de la radiothérapie conformationnelle avec modulation d’intensité des cancers de la tête et du couRecommendations for a head and neck IMRT quality assurance protocol
Introduction
Les cancers de la sphère ORL représentent des localisations tumorales très attractives pour la radiothérapie conformationnelle avec modulation d’intensité (RCMI) du fait de la complexité des structures anatomiques (nasopharynx, ethmoïde) et/ou de la proximité des organes très sensibles (moelle épinière, tronc cérébral, yeux et nerfs optiques, glandes parotides). En outre, la mobilité réduite des structures internes dans cette région anatomique facilite la mise en œuvre d’une telle technique.
L’irradiation conformationnelle avec modulation d’intensité, compte tenu de ses potentialités, permet, d’une part, de diminuer la dose aux organes critiques pour une dose donnée au volume cible (limitant par exemple la dose aux parotides entre 26 et 40 Gy) et, d’autre part, d’améliorer le contrôle local en augmentant la dose au volume cible (dose totale 70–74 Gy), tout en laissant le taux de complications inchangé [21].
Ainsi, ce type de traitement est fondé sur l’utilisation des techniques d’imagerie médicale numérique, de logiciels de dosimétrie puissants, et d’accessoires de contention sophistiqués.
Avant d’utiliser la RCMI pour un traitement de la sphère ORL, il est nécessaire d’établir un protocole comprenant les différentes phases du processus du traitement, c’est à dire l’acquisition de données anatomiques, la définition des faisceaux, le calcul et l’optimisation de la distribution de dose, l’exécution et le contrôle du traitement.
Schématiquement, à chaque phase du processus du traitement les étapes indispensables à suivre sont :
- •
acquisition des données anatomiques :
- ○
système personnalisé de contention ;
- ○
référentiel avec repères externes ;
- ○
imagerie :
- –
coupes scanographiques fines (au moins 2,5 mm) et jointives ;
- –
fusion scanographie – IRM ;
- –
- ○
données anatomiques délinéées coupe par coupe ;
- ○
volume cible fondé sur des marges explicites ;
- ○
volume cible prévisionnel (PTV) : expansion tridimesnsionnelle automatique avec marges quantifiées pour la prise en compte des incertitudes ;
- ○
- •
définition des faisceaux :
- ○
nombre de faisceaux élevé (> 4) ;
- ○
incidence coplanaire et/ou non-coplanaire ;
- ○
technique isocentrique, centrage automatique à l’isocentre ;
- ○
délimitation du faisceau par collimateur multilame (MLC) ;
- ○
- •
calcul de la dose :
- ○
modèle de calcul tridimensionnel avec prise en compte d’hétérogénéités ;
- ○
techniques d’optimisation sur la base de contraintes physiques ou radiobiologiques ;
- ○
évaluation de plans : isodoses (plan quelconque), histogrammes dose-volume, indices de conformité ;
- ○
- •
exécution et contrôle de traitement :
- ○
contrôle informatisé des paramètres ;
- ○
contrôle de la reproductibilité du positionnement du patient ;
- ○
vérification des distributions de dose et des unités moniteur (UM).
- ○
L’utilisation de la RCMI exige l’optimisation des différentes étapes élémentaires de chaque phase en associant matériel de haut niveau technologique et procédures précises. Tous les moyens utilisés, c’est-à-dire les équipements, les matériels, les logiciels de calcul, nécessitent des vérifications rigoureuses selon des protocoles clairement établis.
Le contrôle de qualité de la chaîne du traitement, accélérateur avec son collimateur multilame, le logiciel du séquenceur et le logiciel d’optimisation, élément par élément mais aussi de l’ensemble des éléments, est indispensable et préalable à toute autre vérification.
Le contrôle de qualité du collimateur multilame et de l’accélérateur est particulièrement important pour la RCMI puisqu’ils constituent les moyens de réalisation de la dernière phase du processus de traitement et ceux sur lesquels va reposer la qualité du traitement.
L’objectif de ce document est de proposer des recommandations sur la procédure d’assurance de qualité concernant la dernière phase du traitement c’est-à-dire son exécution et son contrôle.
Ce document peut servir de base à l’élaboration d’un protocole commun d’assurance qualité du traitement du patient afin d’harmoniser et d’améliorer nos pratiques tout en tenant compte des disparités liées aux systèmes de calcul et aux techniques utilisées dans chaque établissement. Il repose sur l’expérience acquise par les différents participants du GORTEC (groupe d’oncologie radiothérapie des tumeurs de la tête et du cou) et sur une revue de la littérature. Il est composé de trois chapitres concernant la vérification dosimétrique du plan de traitement, le contrôle de la reproductibilité du positionnement du patient et le réseau et le contrôle des paramètres.
Chaque chapitre comporte une description des différentes méthodes proposées, des recommandations sur le matériel, les tolérances adoptées, et la fréquence des contrôles.
La RCMI des cancers ORL génère des distributions de dose caractérisées par des régions de forte et faible dose et de fort et faible gradient de dose dans le champ d’irradiation donnant des distributions de dose complexes en trois dimensions. La vérification dosimétrique du plan de traitement joue un rôle primordial et décisif sur l’éventuelle réalisation du traitement.
La vérification dosimétrique du plan de traitement consiste à vérifier d’une part la bonne correspondance entre les distributions de doses calculées et mesurées d’un plan de traitement, et d’autre part le bon accord entre le nombre d’UM calculé par le système de planification du traitement et la dose mesurée à l’isocentre ainsi qu’à différents points à l’intérieur du champ d’irradiation.
Le contrôle de la reproductibilité du positionnement du patient est particulièrement important en RCMI dans les tumeurs ORL étant donné les hauts gradients de dose présents. Il demande un positionnement précis et reproductible durant la totalité du traitement.
Dans ce chapitre, des recommandations sont données sur les contentions, la méthode du contrôle du positionnement, les tolérances, la fréquence des contrôles et les intervenants impliqués dans cette étape.
Avec l’avènement de la RCMI, les réseaux sont devenus indispensables en raison du nombre considérable des paramètres nécessaires au traitement à transférer du système de planification du traitement vers l’accélérateur. Ce processus est pratiquement impossible à réaliser manuellement.
Le transfert des données du système de planification du traitement vers l’accélérateur, le contrôle de la conformité de ces données avec les paramètres réalisés et un rappel sur des standards de communications entre les logiciels font l’objet du chapitre « Le réseau et le contrôle des paramètres.»
Section snippets
Vérification dosimétrique du plan traitement
La radiothérapie conformationnelle avec modulation d’intensité (RCMI) repose sur l’utilisation de faisceaux de fluence non uniforme obtenus par une superposition ou une juxtaposition de faisceaux élémentaires de petites dimensions, de formes différentes et uniformes en dose, ou par un balayage continu d’une fenêtre glissante en cours d’irradiation.
Il en résulte des distributions de dose caractérisées par des gradients de dose complexes en trois dimensions.
La vérification de ces distributions
Les différentes méthodes utilisées
Il est indispensable de s’assurer que le positionnement du patient sur la table de traitement sera
Conclusion
Les physiciens du GORTEC ont mis en commun leur expérience pour définir des recommandations pour un contrôle de qualité adapté à la technique de RCMI. Ces recommandations permettent d’avoir des pratiques communes et d’aider les équipes qui désirent mettre en œuvre cette technique. Des tableaux synthétiques résument les recommandations relatives aux différentes étapes de la vérification des RCMI des cancers de la tête et du cou.
Références (67)
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Contrôle de qualité dans la mise en œuvre de la modulation d'intensité en radiothérapie
Cancer/Radiother.
Dosimetric verification of the dynamic intensity-modulated radiation therapy of 92 patients
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Acceptance tests and quality control (QC) procedures for the clinical implementation of intensity modulated radiotherapy (IMRT) using inverse planning and the sliding window technique: experience from five radiotherapy departments
Radiother. Oncol.
Pretreatment dosimetric verification by means of a liquid-filled electronic portal imaging device during dynamic delivery of intensity modulated treatment fields
Radiother. Oncol.
Pretreatment dosimetric verification by means of a liquid-filled electronic portal imaging device during dynamic delivery of intensity modulated treatment fields
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Calcul de la dose sur l'axe dans des conditions autres que celles de référence, pour des faisceaux de photons
Doses on central axes of narrow 6 MV x-ray beams
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Étalonnage en IMRT : chambres d'ionisation
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Three-dimensional dosimetry using polymer gel and magnetic resonance imaging applied to the verification of conformal radiation therapy in head-and-neck cancer
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Monitor unit calculation for high energy photon beams
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PTW-diamond detector: Dose rate and particle-type dependence
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Polymer gels for magnetic resonance imaging of radiation dose distributions at normal room atmosphere
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Cancers de voies aérodigestifs supérieures : bénéfices cliniques de la radiothérapie conformationnelle et de la modulation d'intensité
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An investigation of a new amorphous silicon electronic portal imaging device for transit dosimetry
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Implementation of intensity-modulated radiotherapy for head and neck cancers in routine practice
2017, Cancer/RadiotherapieCitation Excerpt :Dose–volume histograms were computed for each delineated structure and control zones were created to avoid unnecessary doses to unspecified healthy tissues (such as the posterior neck). The quality control process was performed according to GORTEC guidelines [13]. During follow-up, endoscopic and imaging assessment (head and neck CT or MRI, chest CT with or without biopsies) were at the discretion of the physicians based on clinical examination.
Intensity-modulated radiotherapy in head and neck cancer: Results of the prospective study GORTEC 2004-03
2012, Radiotherapy and OncologyCitation Excerpt :Dose–volume histograms (DVH) were calculated and reported for each volume. Quality control had to comply with GORTEC Physics recommendations [13]. The material used to perform IMRT is reported in Table 1.
From image-guided radiotherapy to dose-guided radiotherapy.
2011, Cancer/Radiotherapie