Radiothérapie conformationnelle avec modulation d intensité

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1 Radiothérapie conformationnelle avec modulation d intensité 1

2 Généralités sur la RCMI Définition, équipements, déroulement Quelques principes généraux Règles de prescription Avantages et inconvénients Principales indications / particularités de la RCMI dans chaque indication Immobilisation Délinéation des volumes Balistique Contraintes et prescription Évaluation dosimétrique 2

3 Radiothérapie conformationnelle modulée La RCMI est une radiothérapie conformationnelle dans laquelle on module la fluence (quantité de photons par unité de surface) des faisceaux en cours de séance. A l heure actuelle, la mise en œuvre de cette technique fait appel : aux outils de la RTC (simuloscanner, console dosimétrique, record and verify, imagerie portale, imagerie embarquée) à un logiciel de planification inverse (optimisation de la fluence des faisceaux à partir des contraintes prescrites) à un contrôle de qualité renforcé 3

4 Etapes de la RCMI Prescription Contention SIMULOSCANNER Recommencer CONTOURS CTV & OAR PRESCRIPTION DOSIMETRIQUE OPTIMISATION PROGRAMMATION DU MOUVEMENT DES LAMES CALCUL DE LA DISTR. DE DOSES VALIDE OUI/NON TRANSFERT CONTRÔLE DOSI SUR FANTOME CONTROLE POSITIONNEMENT TRAITEMENT 4

5 Planification inverse Système qui propose une réponse dosimétrique au problème qu on lui a posé au travers des contraintes planimétriques 5

6 Planification inverse Principes généraux Le nombre de faisceaux, l angle, et l énergie sont prédéterminés Le logiciel déterminera : la forme des faisceaux selon la forme des contours du PTV La fluence en fonction des contraintes dosimétriques et des pondérations fixées à ces contraintes 6

7 Exemple : cancer de prostate 80Gy/40f Angles des faisceaux : 45, 105, 180, 255, 315 Contours :prostate, VS, paroi rectale, paroi vésicale, têtes fémorales, bulbe pénien Overlap PTV-paroi rectale, PTV-paroi vésicale, couronnes 2, 4, >4cm 7

8 LE CONTOURAGE PROSTATIQUE Organes sains CTV / PTV La prostate Couronnes 8

9 Prescription plus complexe Les prescriptions sont faites en critères HDV : Dmax, Dmin, D à %vol, Dmoy? Poser des objectifs / contraintes proches de la RTC sans MI mais : Plus détaillées (volumes recoupes, volumes enveloppes, ) Pondérées : du nécessaire au souhaitable Pour le logiciel Pour le dosimétriste 3 niveaux de prescription : Ce que l on veut / demande au dosimétriste (prescription clinique) Ce que le dosimétriste va programmer pour l optimisation (critères de planification) Ce que l on valide pour le traitement 9

10 Contraintes dosimétriques Sur tous les volumes contourés Les contraintes dosimétriques doivent être «raisonnables» et cohérentes L uniformité et la conformation de la distribution de dose diminuent : selon la concavité du PTV, selon le gradient de dose, selon le nb de fx => uniformité et conformation prostate > VADS 10

11 Exemple : cancer de prostate 80Gy/40f Prescription clinique : 80Gy prostate 54Gy VS Traduction en contraintes cliniques : Dmin 72Gy (=100% du PTV recoivent 90% de la dose prescrite) 76 Gy dans 85% du PTV Dmax rectum 76Gy <25% du rectum 70Gy <50% du rectum 50Gy Dmax vessie 80Gy <25% vessie 70Gy <5% têtes fémorales 55Gy Traduction dosimétrique et pondération 11

12 12

13 Prescription plus complexe Si la réponse proposée n est pas satisfaisante, il faut reformuler le problème Sans changer les contraintes cliniques En modulant les contraintes de planification (énergie, balistique, pondération des contraintes dosimétriques ) Ne maîtrisant pas le mode de «raisonnement» du système c est par l expérience que l on arrive à tirer le meilleur parti du système 13

14 Contours not delineated = not treated not delineated = not protected and no DVH 14

15 Validation Validation de la dosimétrie Sur les HDV (respect de la prescription clinique) Sur la distribution de dose /coupes axiales Sur le calcul Dmax, Dmin, Dmoy pour chaque volume Validation du contrôle de qualité 15

16 Différentes RCMI Statique (Step and Shoot, Segmentaire) Séquence de segments de fluence fixe. La modulation est obtenue par l enchaînement des segments. Les lames sont fixes pour chaque segment. Suppose montée en débit rapide du faisceau. Dynamique (Sliding Window) Fluence variable par mouvement des lames au cours de l irradiation Tomothérapie Alternance d une irradiation rotatoire et de déplacements de la table. La modulation est obtenue par variation de la fluence en fonction de l orientation du faisceau. Suppose précision millimétrique du déplacement de la table 16

17 Conditions et avantages de la RCMI Conditions idéales : Tumeur de forme irrégulière pas ou peu mobile Contours fiables Proche de structure(s) critique(s) Positionnement et immobilisation reproductibles Avantages Meilleur contrôle local : Meilleure couverture CTV dans zones proches organes critiques Augmentation de la dose pour un risque de complications identique Diminution du risque de complications à dose prescrite identique Ré-irradiation Fractionnement différentiel? Dose par fraction augmentée pour les volumes cibles Dose par fraction diminuée pour les tissus sains 17

18 Inconvénients de la RCMI Risques inhérents aux mouvements du patient Risques inhérents aux mouvements d organes Coût en temps de préparation et de calcul (3/4h de contours, 3/4h de calcul, 1/2h de contrôle par patient) Coût du contrôle de qualité Le nombre d unités moniteur est x 2 à 3 conséquences en radioprotection? transmission au travers des lames à prendre en compte irradiation corporelle totale à faible dose augmentée 18

19 Inconvénients de la RCMI Augmentation du nombre d U.M. Conventional Beam Intensity Modulated Beam Energy unwedged wedged Varian MLC Nomos MLC (MU/cGy) (MU/cGy) (MU/cGy) (MU/cGy) 6MV MV MV

20 Inconvénients de la RCMI Irradiation corporelle totale (en msv pour 70Gy prescrits) 6MV 18MV 25MV no wedges wedges no wedges wedges no wedges wedges Conventional MLC Modulated Tomotherapy

21 Généralités sur la RCMI Définition, équipements, déroulement Quelques principes généraux Règles de prescription Avantages et inconvénients Principales indications / particularités de la RCMI dans chaque indication Immobilisation Délinéation des volumes Balistique Contraintes et prescription Évaluation dosimétrique 21

22 Indications de la RCMI Site % Prostate 85 VADS 80 SNC 64 Gynécologie 35 Sein 28 Digestif 26 Sarcomes 20 Poumon 22 Oncopédiatrie 16 Lymphomes 12 Mell LK et al Survey of IMRT use in the USA,

23 Conditions et avantages de la RCMI Conditions idéales : Tumeur de forme irrégulière pas ou peu mobile Contours fiables Proche de structure(s) critique(s) Positionnement et immobilisation reproductibles Avantages Meilleur contrôle local : Meilleure couverture CTV dans zones proches organes critiques Augmentation de la dose pour un risque de complications identique Diminution du risque de complications à dose prescrite identique Ré-irradiation Fractionnement différentiel? Dose par fraction augmentée pour les volumes cibles Dose par fraction diminuée pour les tissus sains 23

24 Prostate Volume concave proche organes critiques Délinéation CTV sur TDM ± IRM Contention / reproductibilité ± 5mm Mouvements d organes ± intégrés dans les marges 24

25 Mouvements du CTV Un sujet 2 IRM à 3h d intervalle 25

26 Prostate Mvmts d organe bien documentés et pris en compte Ant-post et sup-inf 5mm à 1 cm Pour les VS? Expansions vers PTV 5mm à 1cm Réduction des marges? BAT Ballonnet intra rectal RT guidée par l image Grains d or ou fils repères (visicoil ) implantés Image KV orthogonales à chaque séance / repères osseux Cone Beam CT à chaque séance / tissus mous et osseux 26

27 Prostate Balistique : 5 (à 7) fx coplanaires MV 80Gy 40f 8 sem PTV prostate 54Gy 40f (1,35Gy) 8sem VS 27

28 RCMI prostate : prescription Structure Dose (Gy) Vol (%) PTV 1 (P) PTV 2 (VS) Rectum Vessie Têtes

29 Conditions et avantages de la RCMI Conditions idéales : Tumeur de forme irrégulière pas ou peu mobile Contours fiables Proche de structure(s) critique(s) Positionnement et immobilisation reproductibles Avantages Meilleur contrôle local : Meilleure couverture CTV dans zones proches organes critiques Augmentation de la dose pour un risque de complications identique Diminution du risque de complications à dose prescrite identique Ré-irradiation Fractionnement différentiel? Dose par fraction augmentée pour les volumes cibles Dose par fraction diminuée pour les tissus sains 29

30 Escalade de dose L effet dose en radiothérapie prostatique entre 60 et 70 Gy est suggéré par de nombreuses études La radiothérapie conformationnelle permet d augmenter la dose délivrée dans le CTV prostatique au-delà de 70Gy en préservant le rectum et la vessie La radiothérapie conformationnelle avec modulation d intensité renforce cette possibilité De nombreuses études rétrospectives et des études pilotes ont démontré cette faisabilité 30

31 Essai MDAH Kuban DA, Pollack A, et al IJROBP :67 Essai phase III monocentrique 301 patients N0M0, sans HT, stratification sur le PSAi RT conventionnelle 70 vs 78Gy Objectif principal : survie sans récidive biochimique (nadir + 2ng/ml) Suivi 8-12 ans Toxicité GI G2 à 10 ans 13% vs 26% Toxicité GU G2 à 10 ans 8% vs 13% 31

32 Essai MDAH 85% vs 78% à 5 ans, 78% vs 59% à 8 ans p=0,001 32

33 Essai MDAH 78% vs 39% à 8 ans p=0,001 88% vs 63% à 8 ans p=0,04 33

34 Essai hollandais Peeters STH et al, J Clin Oncol 2006, 24:1990 Essai phase III multicentrique 664 patients N0M0, PSA < 60, dont 143 avec HT (stratification sur groupe pronostique et HT) 68 vs 78Gy RT conformationnelle CTV + 10mm (5 audelà de 68Gy) Objectif principal : survie sans récidive (déf. ASTRO) Suivi médian 51 mois 34

35 Essai hollandais 54% vs 64% à 5 ans Différence non significative de toxicité de grade > 1 (32 vs 27%) 35

36 CONCLUSION Deux essais cohérents démontrent un bénéfice de l escalade de dose à 78 / 80Gy + un essai attendu (essai GETUG 10) Ce bénéfice est important pour les risques élevés et intermédiaires Il n est pas clairement démontré pour les formes à risque faible qui relèvent d une dose de 70Gy L augmentation de dose semble possible sans augmentation de toxicité avec une technique conformationnelle modulée 36

37 VADS Volumes complexes et concaves Nombreuses structures critiques proches Glandes salivaires principales et accessoires Oreille moyenne et oreille interne Articulation temporomandibulaire Lobes temporaux et tronc cérébral Voies optiques Elimine les champs d électrons postérieurs Augmentation de dose (totale / par fraction) dans certaines zones? 37

38 VADS Immobilisation / précision <5mm Support + masque Position confortable Attention à l effet amaigrissement / fonte tumorale Pas de mvt d organe (déglutition?) Délinéation des GTV / CTV sur scanner avec/ sans injection Fusion TDM / IRM / FDG-TEP Scanner pré-chimiothérapie néoadjuvante? Contour de toutes les structures critiques Contours de zones enveloppes (éviter points chauds) Expansion PTV ± OAR 38

39 INDICATIONS PRINCIPALES Cavum Cavités naso-sinusiennes Oropharynx Post-opératoires Larynx et hypopharynx: indications moins nettes 39

40 40

41 41

42 MODIFICATION DE LA DOSE ET DU FRACTIONNEMENT Essai SIB(EORTC Grégoire et Maingon) Essai GORTEC

43 MODIFICATION DE LA DOSE ET DU FRACTIONNEMENT 43

44 MODIFICATION DE LA DOSE ET DU FRACTIONNEMENT 44

45 GORTEC Essai randomisé phase III bras A=RTE conformationnelle: 70GyT 50Gy N +CDDP Bras B=IMRT 75GyT 50GyN +CDDP 45

46 VADS 6MV Balistique: 5-9 fx coplanaires Prescription : 66Gy Volume Cible Tumoral / 30 séances de 2,20Gy / 6 semaines de traitement 54Gy Volume Cible Ganglionnaire / 30 séances de 1,80Gy / 6 semaines de traitement 46

47 VADS Structure D V PTV1 (N) 107%D1 0 Dmax D1 95% 95%D1 100% Dmin PTV2 (T) 107%D2 0 Dmax 95% D2 100% D2 Dmin Cerveau 40Gy 0 Tronc 40Gy 0 Moelle 40Gy 0 Parotides réunies - PTV 30Gy 50% 47

48 VADS RCMI / exemple 1 48

49 VADS RCMI / exemple 2 49

50 VADS RCMI vs RC avec sans 50

51 VADS RCMI vs RC 51

52 52

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