Evaluation dosimétrique du passage de l’algorithme Clarkson au PBC sans correction de densité sans correction de densité

1). Comparaison des contourages des volumes cibles et les OAR

Nous avons observé que le TPS Eclipse^® a compilé des volumes cibles plus élevés

que le TPS Dosigray^® avec un écart moyen de 1%, un écart type de 4,2 et une

médiane de 0%. Le test statistique n’a pas montré de signification statique p = 0,05.

De même, le TPS Dosigray^® a compilé des volumes OAR plus élevés avec un écart

moyen de 6,2%, un écart type de 10,7 et une médiane de 1,8 %. Le test statistique a montré une signification statistique p = 0,01. La Figure III.54 représente en boîtes les écarts des volumes. Ces diagrammes montrent les écarts maximaux, minimaux, médians en rouge, Q1 et Q3.

Figure III.54 : Diagrammes en boîtes à moustache pour les écarts de compilation des volumes des PTV et OAR.

2). Comparaison des UM

UM totales: nous avons trouvé des écarts moyens et médians identiques et égaux à 0% avec un écart type de 0,6. Le résultat du test de Wilcoxon a montré une différence non significative pour l’ensemble des patients p > 0,5.

UM pour chaque faisceau : le nombre total de faisceaux nécessaires pour traiter l’ensemble des patients est n = 39 faisceaux. La Figure III.55 représente la distribution des écarts de dose ( UM) en fonction des faisceaux. Nous pouvons observer 22 faisceaux ayant un écart UM égal à zéro. Nous avons trouvé que l’écart moyen est de 0,3% avec un écart type de 1,5 et une médiane de 0%. Le résultat du test de Wilcoxon pour des séries appariées a montré que la différence n’était pas statistiquement significative pour l’ensemble des faisceaux p = 0,4. La Figure III.56 représente les deux diagrammes en boîtes pour les écarts des UM totales par patient (n = 4) et pour chaque faisceau (n = 39). Ces diagrammes montrent les écarts maxima, minima, médians en rouge, Q1 et Q3.

151 Figure III.55 : Histogramme

du nombre de faisceaux en fonction du pourcentage des écarts d’UM.

Figure III.56 : Diagrammes en boîtes à moustache pour les écarts des UM totales (n = 12) et pour chaque faisceau (n = 39). Ces diagrammes montrent les écarts maxima, minima, médians en rouge, Q1 et Q3.

3). Comparaison de la répartition spatiale de la dose

Points chauds dans les tissus sains et PTV: nous n’avons pas observé de points chauds localisés dans les tissus sains ou les PTV pour les deux algorithmes.

Isodose 100%: dans le plan transversal, nous avons observé que les isodoses 100% calculées par PBC englobent mieux les CTV localisés dans le poumon et pour l’ORL par rapport à Clarkson. Par contre, les isodoses 100% calculées par Clarkson englobent mieux le CTV lorsqu’il est localisé dans la prostate et l’encéphale.

Isodose 95%: nous avons observé que les isodoses 95% calculées par Clarkson et PBC englobent correctement le PTV quelle que soit sa localisation.

Clarkson -PBC 0 5 10 15 20 25 -2 -1 0 1 2 3 4

Pourcentage de l’écart de dose ( UM)

N o m b re d e f a is c e a u x

152 Points froids : nous avons observé que les isodoses 20% et 40% calculées par Clarkson sont plus étendues en directions longitudinales et latérales que pour PBC pour le poumon (cf Figure III.57) et l’ORL. Ceci représente, pour les radiophysiciens, une dose plus élevée pour les OAR. Cela peut expliquer l’augmentation des valeurs dosimétriques des HDV pour les OAR.

Doses calculées en 3D : nous avons observé que l’algorithme de Clarkson a augmenté la dose calculée en 3D pour le poumon de 1%, pour la prostate de 0,7% et il a diminué la dose pour l’encéphale de 0,3% et 0,7% pour l’ORL. Le test

Wilcoxon montre que ces écarts ne sont pas statistiquement significatifs p = 0,5.

Figure III.57 : Distribution de dose dans le plan transversal pour le poumon calculée avec : a) PBC ; b) Clarkson.

4). Comparaison de la distribution volumique de la dose 4.1).Comparaison des HDV pour les PTV

Conformément aux recommandations de l’ICRU 62, la dose maximale calculée par les deux algorithmes a été inférieure à 107% de la dose prescrite. Nous avons observé que l’algorithme Clarkson a augmenté le volume qui reçoit 95% de la dose prescrite pour l’ensemble des patients par rapport à l’algorithme PBC. Le Tableau III.25 représente les résultats dosimétriques et statistiques des paramètres dosimétriques : D10%, D20%, D50%, D90%, D95%, D100% et Dmax pour l’ensemble des patients. Nous avons observé que les écarts dosimétriques ne sont pas statistiquement significatifs p > 0,05. Ceci signifie que les deux algorithmes, Clarkson et PBC sans correction, ont calculé des valeurs d’HDVc similaires pour les PTV quel que soit la localisation tumorale.

153 HDVc% D10 D20 D50 D90 D95 D100 Dmax Moyenne 0 0 0 0,5 6,8 -2 0,3 Ecart type 0,8 1,7 1,4 1,4 12,3 35 1,3 Médiane 0,2 0,6 0 0,6 2,8 1 0,9 p-value 0,4 0,3 0,4 0,15 0,5 0,5 0,5

Impact clinique non non non non non non non

Tableau III.25: Résultats dosimétriques et statistiques pour l’ensemble de 4 patients. Ces résultats ont été calculés par rapport à l’algorithme de référence (Clarkson sans correction).

La Figure III.58 montre les écarts des valeurs dosimétriques entre Clarkson et PBC sans correction, par diagrammes en boîtes. Les lignes en rouge représentent les médianes.

Figure III.58: Diagrammes en boîtes à moustache représentant les écarts de doses calculées par PBC sans correction par rapport à Clarkson

sans correction. Les segments

rouges représentent les médianes.

Comparaison de V95%, V105% et V107%

V95% : nous avons observé que l’algorithme Clarkson a augmenté le volume sous-dosé dans le cas de l’encéphale et de la prostate par rapport à l’algorithme PBC. Les écarts moyens et médians sont de 5,9% avec un écart type de 5,7. V105%: nous avons observé que l’algorithme Clarkson a calculé le volume

surdosé dans le cas de l’ORL par rapport à l’algorithme PBC avec un écart moyen de 1,4%.

V107%: nous n’avons pas observé de volumes qui reçoivent plus de 107% de la dose prescrite avec les deux algorithmes.

4.2).Comparaison des HDV pour les OAR

Nous avons trouvé que l’algorithme Clarkson calcule des valeurs dosimétriques supérieures par rapport à PBC pour l’ensemble des OAR rencontrés chez les patients étudiés. Nous pensons que cet écart est dû à l’écart significatif des volumes calculés par les deux TPS. Le Tableau III.26 représente les résultats dosimétriques et statistiques pour : D10%, D20%, D50%, D90%, D95%, D100% et Dmax. Ces

154 résultats ont été calculés par rapport à l’algorithme de référence (Clarkson sans correction). HDV % D10 D20 D50 D90 D95 D100 Dmax Moyenne 9,3 7,4 16,3 26,6 32,5 38,7 7,4 Ecart type 15,4 28,5 29,3 39,8 39,6 49,5 13,4 Médiane 3,5 4,4 6,7 23,5 41,2 40 2,3 p -value <0,001 <0,001 0,04 0,006 0,02 0,002 <0,001

Impact clinique OUI OUI non OUI OUI OUI OUI

Tableau III.26 : Pourcentages des écarts des valeurs de doses calculées par Clarkson et PBC sans correction pour les OAR.

La Figure III.59 représente les écarts de doses calculées par Clarkson et PBC sans correction, en diagrammes en boîte. Dans ces diagrammes les segments rouges représentent les médianes. Les écarts ont été calculés par rapport à Clarkson sans correction.

Figure III.59 : Diagrammes en boîtes à moustache représentant les écarts de doses calculées par PBC sans correction par rapport à Clarkson sans correction. Les segments rouges représentent les médianes.

5). Index de qualité dosimétrique

Le Tableau III.27 regroupe les résultats dosimétriques et statistiques pour les quatre index de qualité en radiothérapie. Nous avons observé des valeurs quasiment identiques pour les deux algorithmes. Ceci signifie que les deux plans de traitement ont la même qualité dosimétrique.

155 Algorithme

Index

Clarkson sans correction PBC sans correction

IC IH ICPTV g IC IH ICPTV g Moyenne 0,8 1 0,9 0,1 0,8 1,1 0,8 0,1 Ecart type 0,3 0 0,2 0,2 0,3 0 0,2 0,2 IC95 [0,5 ; 1,1] [1 ; 1,1] [0,7 ; 1] [0 ; 0,3] [0,5 ; 1,1] [1 ; 1,1] [0,7 ; 1] [0 ; 0,3] Médiane 0,9 1 1 0 0,9 1 0,9 0 p -value - - - - > 0,5 > 0,5 > 0,5 > 0,5 Impact clinique

- - - - non non non non

Tableau III.27 : Résultats dosimétriques et statistiques des 4 index de qualité.

6). Conclusion médicale : la différence n’est pas significative !

Nous avons validé l’hypothèse H0 pour les résultats concernant les UM totales et les UM des faisceaux pour l’ensemble des faisceaux. La validation de H0 correspond au fait qu’il n’existe pas d’impact dosimétrique et clinique lors du passage de Clarkson à PBC sans correction de densité. Aussi, la décision médicale peut-elle être de garder la dose prescrite habituellement pour les nouveaux traitements calculés en utilisant l’algorithme PBC sans correction de densité.