Plans de traitement et évaluation

2.2.3.1. Plans de traitement

Une fois les CT de simulation (CT-SIM) effectués et le volume à traiter et les organes à risque identifiés, le système de planification de traitement (TPS) effectue les calculs nécessaires à l’optimisation du traitement selon le type de traitement choisi. La planification de traite- ment a beaucoup évolué ces dernières années. La combinaison des progrès en imagerie 3D, des techniques plus avancées dans la mise en forme des faisceaux et la performance grandis- sante des ordinateurs ont permis le développement de traitements plus efficaces. Aujourd’hui l’utilisation de lames mobiles (MLC) permet de donner au faisceau une forme quelconque et celui-ci peut être adapté à la forme de la tumeur. En combinaison avec l’utilisation de fais- ceaux multiples à des angles d’incidence différents, les lames mobiles (MLC) sont capables de former un profil de dose en 3D et de l’adapter à un volume proche du volume cible tout en minimisant la dose aux tissus alentour.

Plusieurs techniques existent dont les principales sont la radiothérapie conformationnelle 3D (3D CRT) et la radiothérapie par modulation de l’intensité (IMRT), bien que la seconde tend à remplacer la première. Alors que la radiothérapie conformationnelle ne joue que sur la mise en forme géométrique du faisceau, l’IRMT adapte également la fluence. Ces techniques exigent un travail d’optimisation, notamment pour le nombre et la position des faisceaux, l’ouverture et le mouvement des lames et le temps d’exposition pour chaque faisceau (ou la pondération de chaque faisceau). Auparavant, l’optimisation était basée sur des plans stan- dards empiriques et divers paramètres étaient réglés jusqu’à l’obtention d’un plan optimal pour le patient. Cependant, cette technique ne garantissait pas que le plan trouvé était le meilleur possible. C’est pourquoi la planification inverse a été développée. Au lieu d’adapter un plan existant, la planification part de la distribution de dose voulue et recherche le plan donnant une dose s’approchant le plus de cette distribution. Le principe est de trouver la combinaison de paramètres (poids des faisceaux, fluence, etc) qui minimise les objectifs [37].

2.2.3.2. Outils d’analyse de dose

L’évaluation du plan de traitement est une dernière étape importante avant de traiter effec- tivement le patient selon le plan établi. Cette évaluation doit permettre de confirmer que le plan donne bien la dose voulue à tout le volume de la tumeur tout en épargnant le plus possible les tissus sains, notamment en ne dépassant pas les tolérances des organes à risque, quand cela est possible. Elle permet également de comparer plusieurs plans afin de choisir ce- lui qui atteint les objectifs ou s’en approche le plus. L’évaluation des plans s’effectue à l’aide de plusieurs outils dont les isodoses, les histogrammes dose-volume (DVH) et les statistiques de dose.

Isodoses

En 2D, une isodose est un contour de dose égale et en 3D, une isodose représente une surface de dose égale. Les isodoses sont utiles car elles permettent de visualiser la dose et donnent une idée de la distribution de la dose dans le volume du patient. Elles donnent une estimation de la couverture du volume cible et permettent d’évaluer si les organes à risque sont épargnés ou quelle partie de ceux-ci reçoit une dose importante.

DVH

L’histogramme dose-volume est calculé pour un volume précis (le volume cible, les organes à risque ou tout autre volume défini) et peut se présenter sous deux formes, différentielle ou cumulative. L’histogramme différentiel est un histogramme présentant, pour chaque in- tervalle de dose (relative ou absolue), la part du volume (relative ou absolue) recevant cette dose, considérant des intervalles de dose égaux. Cependant, c’est l’histogramme dose-volume cumulatif qui est surtout utilisé en clinique. Celui-ci reprend, pour chaque dose, la part du volume recevant au moins cette dose, c’est-à-dire recevant cette dose ou une dose plus élevée.

Les DVH présentent une information condensée de la distribution de dose dans un volume donné. Bien que l’information spatiale ne soit pas accessible, les DVH sont un bon outil d’évaluation de la dose car ils permettent de vérifier la couverture du volume cible et de voir à quel point les organes à risque sont touchés. Ainsi, le volume cible devrait recevoir une dose la plus homogène possible correspondant à un DVH ayant une forme proche d’une marche au niveau de la dose prescrite et les DVH des organes à risque devraient être le plus concaves possible. Les prescriptions et les tolérances de dose sont également souvent définies en fonction des informations visibles sur les DVH. L’ICRU, dans son rapport 50, recommande ainsi que la dose dans le volume cible soit comprise entre -5% et et 7% de la dose prescrite.

Les DVH sont également un bon outil de comparaison pour différents plans de traitement. Ils permettent de visualiser aisément quel plan a la meilleure couverture pour le volume cible et quel plan épargne le mieux les organes à risque.

Statistiques de dose

Diverses statistiques peuvent être obtenues à partir des DVH, souvent en référence à un point particulier représentatif du volume considéré. Les statistiques suivantes sont souvent utilisées :

Dmax : dose maximale dans un volume d’intérêt. Dmin : dose minimale dans un volume d’intérêt.

Dose moyenne : la somme des doses de chaque voxel du volume d’intérêt divisé par le nombre des voxels de ce volume.

DV ref : dose correspondant à un volume de référence. Par exemple DV 50% correspond à la

dose pour laquelle 50% du volume d’intérêt reçoit au moins cette dose.

VDref : volume correspondant à une dose de référence. Par exemple VD40Gy correspond à la

portion du volume qui reçoit au moins 40 Gy.

Comme les DVH, les statistiques peuvent servir à évaluer un plan, notamment pour vérifier que tout le volume cible reçoit bien la dose minimale. Elles sont également utiles dans la comparaison de deux ou plusieurs plans de traitement.