Influence de la capacité d’inter-digitation

La capacité d’inter-digitation des lames d’un MLC doit permettre intuitivement une meilleure efficience due à la possibilité de générer des formes de champs en « ilots » comme visualisé dans la figure 41.

Mais la forme des champs générés dépend de la qualité du séquençage réalisé et donc de l’algorithme inverse utilisé, il est donc nécessaire d’évaluer l’impact de la capacité d’inter- digitation des lames sur la qualité de plans de traitement en intégrant l’ensemble de la chaîne de traitement. Nous avons mené une étude comparative portant sur l’utilisation du même collimateur utilisé avec et sans inter-digitation. Cette étude a été menée sur une cohorte de dix patients traités pour un cancer de la prostate et pour deux techniques de modulation d’intensité : S&S et VMAT.

Figure 41 : Visualisation de la forme de champ réalisable avec la capacité d’inter-digitation des lames.

II.2.3.1 Matériel et méthode

Le collimateur MLCi2, dont les caractéristiques ont été mentionnées paragraphe I.2.3, a été paramétré de deux façons dans le logiciel de planification : avec et sans la capacité d’inter- digitation des lames.

Une cohorte de dix patients traités pour un cancer de la prostate a été utilisée. Les doses prescrites étaient de 46 Gy aux vésicules séminales et de 80 Gy à la prostate délivrées en séances de 2 Gy. Le logiciel de planification utilisé dans cette étude était Pinnacle (Philips) version 9.0m utilisé avec l’algorithme inverse DMPO (Direct Machine Parameter Optimization) pour la technique type S&S et l’algorithme SmartArc pour la technique VMAT. En S&S, la balistique était composée de cinq faisceaux statiques de 18 MV (indice de qualité de 0,78) coplanaires, quasiment équi-distribués autour du volume cible (260°, 324°, 36°, 100° et 180°). En VMAT, un faisceau de 18 MV en rotation de 360° autour du volume cible a été utilisé.

La qualité des plans obtenus a été évaluée sur les distributions de dose et sur l’efficience du plan traduit par le nombre d’UM nécessaires. Les distributions de dose ont été comparées à l’aide des HDV moyennés sur les dix patients et sur les indices suivants: Indice de conformation (CI), COnformal INdex (COIN) et l’indice d’homogénéité (HI) dont les définitions sont détaillées dans le paragraphe III.2.1. Les HDV moyens sont réalisés en faisant la moyenne des pourcentages de volume recevant une dose donnée (pas de 1 cGy).

La comparaison des groupes a utilisé des tests statistiques non paramétriques (test de Wilcoxon).

II.2.3.2 Résultats et discussion

Les figures 42 et 43 et le tableau 21 montrent que les distributions de dose sont similaires avec et sans la capacité d’inter-digitation en technique S&S et VMAT. Une seule différence

significative (p≤0,05) a été trouvée sur l’indice COIN en faveur du plan obtenu sans inter-

digitation en technique S&S. Le tableau 22 montre que la capacité d’inter-digitation a une

influence minime sur l’efficience des plans : une diminution significative (p≤0,05) du nombre

d’UM a été trouvée en technique S&S de 6 % en faveur du plan obtenu avec inter-digitation. Nos résultats sont en accord avec les résultats publiés en 2012 par l’équipe de Van Kesteren qui a montré que l’inter-digitation des lames ne générait pas de meilleurs plans en technique

Figure 42 : HDV moyens réalisés sur les 10 patients traités en technique Step and Shoot. Courbe en trait continu = MLCi2 utilisé sans inter-digitation, Courbe en trait discontinu = MLCi2 utilisé avec inter- digitation.

Figure 43 : HDV moyens réalisés sur les 10 patients traités en VMAT. Courbe en trait continu = MLCi2 utilisé sans inter-digitation, Courbe en trait discontinu = MLCi2 utilisé avec inter-digitation.

Tableau 21: Indices de conformation obtenus avec le MLCi2 utilisé avec ou sans inter-digitation pour une technique RCMI S&S et VMAT. Résultats moyens obtenus sur 10 patients traités pour un cancer de la prostate.

Technique Step and shoot VMAT

Indice moyen CI COIN HI CI COIN HI

Valeur idéale 1 1 0 1 1 0 MLCi2 sans inter-digitation 0,94 0,60 0,08 0,95 0,63 0,07 MLCi2 avec inter-digitation 0,94 0,59 0,07 0,95 0,62 0,06 p (Test de Wilcoxon) 0,72 0,01 0,08 0,26 0,26 0,89

Tableau 22 : Nombre d’UM délivées avec le MLCi2 utilisé avec ou sans inter-digitation pour une technique RCMI S&S et VMAT. Résultats moyens obtenus sur 10 patients traités pour un cancer de la

prostate.

Nombre d’UM délivrées

Moyenne +/- écart-type) Step and shoot VMAT

MLCi2 sans inter-digitation 518 +/- 65 425 +/- 35 MLCi2 avec inter-digitation 488 +/- 51 438 +/- 36 p (Test de Wilcoxon) 0,02 0,58 II.2.3.3 Conclusion

Nous n’avons pas mis en évidence d’apport de la capacité d’inter-digitation des lames sur les distributions de doses dans le cas d’un traitement de la prostate en technique S&S et VMAT. Concernant l’efficience du plan, la capacité d’inter-digitation améliorait les résultats uniquement en cas de technique S&S, aucune amélioration n’a été montrée en technique VMAT. Notre étude a concerné uniquement des cas cliniques standards et était centrée essentiellement sur l’évaluation des distributions de dose, pour conclure de manière globale sur l’influence de l’inter-digitation des lames du MLC en VMAT il serait nécessaire de compléter ce travail en y intégrant des cas cliniques plus complexes et d’évaluer l’impact sur la délivrance de la dose.

II.2.4 Conclusion

En VMAT, l’influence du MLC est multifactorielle. Nous avons étudié l’influence de l’épaisseur des lames et de la capacité d’ouverture du MLC en comparant la qualité des plans de traitements générés avec le Beam Modulator et le MLCi2 pour plusieurs cas cliniques. Nous avons montré que le Beam Modulator, possédant des lames plus fines que le MLCi2, permettait d’avoir des distributions de doses légèrement supérieures à celles obtenues avec le MLCi2 en particulier en termes d’épargne des OAR. Par contre les plans obtenus avec le Beam Modulator étaient moins efficients que ceux obtenus avec le MLCi2 en raison des capacités d’ouverture du MLC plus limitées du Beam Modulator. Concernant la vitesse maximale des lames, nous avons montré l’apport de limiter la vitesse des lames pour améliorer en particulier la cohérence calcul-mesure, par contre cela est obtenu au détriment du potentiel de modulation de la dose. Notre étude n’a pas montré d’influence de la capacité d’inter-digitation des lames sur les distributions de dose en VMAT.

Notre étude n’intègre pas le nouveau collimateur Agility d’Elekta. Une étude serait nécessaire afin d’évaluer de façon exhaustive son apport en VMAT.

II.3