Identification de pistes de dispositif pédagogique innovant adressées aux Techniciens en Radiologie Médicale (TRM) à partir d’une analyse de l’activité de dosimétrie au sein du service de radio-oncologie des Hôpitaux Universitaire de Genève (HUG)

Master

Reference

Identification de pistes de dispositif pédagogique innovant adressées aux Techniciens en Radiologie Médicale (TRM) à partir d'une analyse

de l'activité de dosimétrie au sein du service de radio-oncologie des Hôpitaux Universitaire de Genève (HUG)

TUNC-GUNEY, Asiya

Abstract

Intégré dans le cadre du projet de recherche FNS « Devenir TRM », ce mémoire s'intéresse à l'activité réelle déployée par les TRM expert et novice en dosimétrie en radio-oncologie. La question de la formation des TRM à la dosimétrie est d'une grande importance puisque le métier de TRM témoigne d'une technicité complexe et d'une évolution extrêmement rapide.

L'étude a pour objectif de rendre visible comment l'analyse de l'activité de dosimétrie en radio-oncologie peut constituer un apport pour la formation des TRM novices. Inscrits dans le cadre théorique du cours d'action nous avons mené une étude ethnographique, ainsi que des films suivis d'entretiens d'auto-confrontations de TRM professionnels et de stagiaire en train de réaliser des dosimétries 3D conformationnelle sur le terrain. Ainsi, l'analyse de ces données ont permis d'identifier et de concevoir des pistes de conception ainsi que des vidéos pédagogiques adressées au TRM en formation et sur le terrain.

TUNC-GUNEY, Asiya. Identification de pistes de dispositif pédagogique innovant adressées aux Techniciens en Radiologie Médicale (TRM) à partir d'une analyse de l'activité de dosimétrie au sein du service de radio-oncologie des Hôpitaux

Universitaire de Genève (HUG). Master : Univ. Genève, 2016

Available at:

http://archive-ouverte.unige.ch/unige:88648

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Identification de pistes de dispositif pédagogique innovant adressées aux Techniciens en Radiologie Médicale (TRM) à partir d’une analyse de l’activité de

dosimétrie au sein du service de radio-oncologie des Hôpitaux Universitaire de Genève (HUG)

MEMOIRE REALISE EN VUE DE L’OBTENTION DE LA MAITRISE UNIVERSITAIRE EN SCIENCES DE L’EDUCATION

FORMATION DES ADULTES (FA)

PAR

Asiye TUNC GUNEY

DIRECTRICE DU MEMOIRE

Annie Goudeaux

JURY

Bert Pastoors Germain Poizat Laurence Seferdjeli Marie Charlotte Bailly

GENEVE, Septembre 2016

UNIVERSITE DE GENEVE

FACULTE DE PSYCHOLOGIE ET DES SCIENCES DE L'EDUCATION SECTION SCIENCES DE L'EDUCATION

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RESUME

Intégré dans le cadre du projet de recherche FNS « Devenir TRM¹ », ce mémoire s’intéresse à l’activité réelle déployée par les TRM expert et novice en dosimétrie en radio-oncologie. La question de la formation des TRM à la dosimétrie est d'une grande importance puisque le métier de TRM témoigne d’une technicité complexe et d’une évolution extrêmement rapide.

L’étude a pour objectif de rendre visible comment l’analyse de l’activité de dosimétrie en radio-oncologie peut constituer un apport pour la formation des TRM novices. Inscrits dans le cadre théorique du cours d’action nous avons mené une étude ethnographique, ainsi que des films suivis d’entretiens d’auto-confrontations de TRM professionnels et de stagiaire en train de réaliser des dosimétries 3D conformationnelle sur le terrain. Ainsi, l’analyse de ces données ont permis d’identifier et de concevoir des pistes de conception ainsi que des vidéos pédagogiques adressées au TRM en formation et sur le terrain.

1 TRM : Technicien en Radiologie Médicale

3

TABLE DES MATIERES

RESUME ... 2

RERMERCIEMENT ... 5

I. PREAMBULE ... 6

II. INTRODUCTION ... 7

III. REVUE DE LA LITTERATURE ... 9

III. 1 Dosimétrie en radio-oncologie ... 9

III. 1. A. Cadre légal ... 10

III. 1. B. Délégation des tâches du médecin radiothérapeute vers le TRM ... 11

III. 1. C. Délégation des tâches du physicien médical vers le TRM ... 13

III. 1. D. Le TRM et la dosimétrie en Suisse romande ... 15

III. 2. Évolution de la radiothérapie et de la dosimétrie aux HUG ... 17

III. 2. A. Bombe au Cobalt et la dosimétrie simple sous machine ... 17

III. 2. B. Accélérateur linéaire et la dosimétrie 2D conformationnelle ... 18

III. 2. C. Les techniques de radiothérapie actuelles et les dosimétries associées ... 20

III.3 Dosimétrie 3d conformationnelle ... 29

III. 3. A. Genèse 3D conformationnelle ... 29

III. 3. B. La technique de dosimétrie 3D conformationnelle ... 32

III. 4. Comparaison des différentes technique de délivrance de radiothrapie ... 34

III. 4. A. Parcours en dosimétrie 3D conformationnelle et en IMRT statitque et dynamique ... 35

III. 4. B. Comparaison des capacités de chaque technique de dosimétrie « avantages » et « inconvénients » ... 37

III. 4. C. Dosimétrie 3D conformationnelle en formation initiale ... 39

III. 5. Conclusion ... 44

IV. PROBLÉMATIQUE ET QUESTIONS DE RECHERCHE ... 45

V. CADRE THÉORIQUE DU COURS D’ACTION ... 47

V. 1. Analyse de l’activité : ... 47

V. 1. A. L’enaction ... 49

V. 1. B. La conscience pré-reflexive ... 51

VI. MÉTHODOLOGIE DE RECHERCHE ... 53

VI. 1. Cadre semio-logique ... 53

4

VI. 1. A. La phanéroscopie de Peirce ... 53

VI. 1. B. La notion de signe hexadique ... 54

VI. 2. Participation et situation d’étude ... 56

VI. 3 RECUEIL DES DONNEES ... 58

VI. 3. A. Données de type ethnographique ... 58

VI. 3. B. Données issue de l’enregistrement vidéo ... 58

VI. 3. C. Données issue des entretiens d’auto-confrontation ... 59

VI. 4. TRAITEMENT DES DONNÉES ... 60

VI. 4. A. Modèle de présentation des résultats ... 63

VI. 4. B. Modèle de présentation des dispositifs de formation innovant ... 63

VII. RESULTATS ... 66

VII. 1. MODELISATION DE L’ACTIVITE EN 3D CONFORMATIONNELLE PAR LES PROFESSIONNELLES .... 66

VII. 2. MODELISATION DE L’ACTIVITE EN 3D CONFORMATIONNELLE PAR LA STAGIAIRE ... 89

VII. 2. A. Chronologie de l’activité en dosimétrie de la stagiaire ... 90

VII. 2. B. Analyse de l’activité de la stagiaire ... 93

VII. 2. C. Analyse du dispositif de mémoire externe de la stagiaire ... 99

VII. 3. SYNTHESE ... 104

CONCLUSION ... 108

ANNEXE 1 : Syllabus RO ... 111

ANNEXE 2... 115

ANNEXE 3... 119

ANNEXE 4 : Evaluations 6ème semestre Bachelor - Semaine 20-27 - Année 2015-2016 ... 121

RÉFÉRENCES BIBLIOGRAPHIQUES ... 123

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REMERCIEMENTS

Je tiens tout d’abord à remercier Monsieur Bert Pastoor, chef TRM du service de radio- oncologie des HUG et Madame Dolorès Bidault, cheffe adjointe TRM du service de radio- oncologie des HUG, pour m’avoir accueillie dans leur service pour réaliser ce travail de recherche. Par ailleurs, ils se sont trouvés très enthousiastes et intéressés par la thématique.

Merci également aux dosimétristes et aux physiciens médicaux, pour leurs conseils avisés, leur esprit de synthèse ainsi que pour leur disponibilité. D'une manière plus générale, merci à l'ensemble des employés du service de radio-oncologie des HUG pour leur accueil, leur bonne humeur, leur compétence ainsi que leur savoir-faire.

Ma profonde reconnaissance s’adresse également à ma directrice de mémoire Madame Annie Goudeaux, chargée d’enseignement à l’Université de Genève qui a su, tout au long de ma recherche, me guider avec finesse, à grand renfort de remarques constructives et de stimulations renouvelées. J’ai eu un immense plaisir à travailler avec elle dans cette recherche.

Un immense remerciement à toute l’équipe de recherche « Devenir TRM », Messieurs Marc Durand, Germain Poizat, Jeremy Eyme ainsi que Madame Marie-Charlotte Bailly, pour leur compétence, leur accompagnement mais aussi leur accueil très appréciable au sein du groupe.

Un remerciement à Laurence Seferdjeli qui m’a soutenue, encadrée, et toujours guidée dans mes démarches.

Par ailleurs, je remercie Eric Fleury et Mario Gianferrari pour s’être investis dans mon travail, et de m’avoir offert la possibilité de réaliser ce mémoire dans les meilleures conditions.

Une attention particulière à mon mari et ma famille qui ont toujours cru en moi et m’ont soutenue jusqu’au bout de mon parcours.

Je remercie également les personnes s’étant portées volontaires pour mon recueil de données tant les TRM que les étudiants, et toutes autres personnes que j’aurais oublié de citer. En effet, chacune de ces personnes, parfois sans le savoir, a contribué à nourrir ce mémoire, à travers une réflexion pertinente, une suggestion éclairée ou encore un propos flatteur.

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I - PREAMBULE

Ce mémoire de Master s’intègre dans le cadre du projet de recherche « Devenir TRM² », dans lequel je suis impliquée en qualité d’assistante de recherche HES, depuis 2012. Cette recherche menée par le pôle « Travail & Formation » de la Faculté de Psychologie et des Sciences de l’éducation de Genève (FAPSE) est conduite en étroite collaboration avec des chercheurs et formateurs de la Haute Ecole de Santé de Genève (HEdS) ainsi que des responsables TRM au sein des HUG. Celle-ci a fait l’objet d’un subside par le Fonds National Suisse (FNS). Elle interroge les rapports entre le travail et la formation professionnelle initiale et continue, et conduit à l’élaboration de dispositifs de formation, conçus à partir d’une connaissance empirique de l’activité réelle des techniciens dans tous les services du département d’imagerie et des sciences de l’information médicale (DISIM) des HUG.

Cet intérêt pour le travail des TRM s’explique tout d’abord par le fait que l’imagerie radiologique est devenue centrale dans les soins hospitaliers, que ce soit dans sa composante de diagnostic ou interventionnelle (oncologie, angiographie, radiothérapie…). De plus, du fait de ma formation initiale en radiologie médicale, mon expérience et la passion que j’ai pour mon métier, je suis l’avancée de ces recherches avec beaucoup de plaisir et d’intérêt. En ce qui concerne mon orientation spécifique dans cette recherche, pour la réalisation de mon mémoire de master, je travaillerai précisément sur la phase de « dosimétrie » qui est effectuée quotidiennement dans tous les services de radiothérapie, par les physiciens médicaux et/ou les TRM dosimétristes, et qui est également ma spécialisation.

2 TRM : Technicien en Radiologie Médicale

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II – INTRODUCTION

Le métier de TRM offre un champ étendu et diversifié de disciplines à travers ses trois grands domaines d’activité qui sont : la radiologie conventionnelle, la médecine nucléaire, et la radiothérapie qui sera ma cible pour ce projet de recherche. La radiothérapie est la discipline qui consiste à traiter principalement les maladies cancéreuses par l’usage de rayonnements ionisants (rayons X, électrons, protons, ou gamma). Elle consiste à irradier un volume tumoral à l’aide de faisceaux de rayonnements ionisants traversant la peau pour atteindre la zone à traiter, tout en préservant au mieux possible les tissus sains et les organes avoisinants. Les TRM forment un groupe professionnel spécifique dans le cadre des soins et de la santé. Cela place le TRM au centre du déroulement du processus et s’inscrit prioritairement dans une logique pluridisciplinaire et interprofessionnelle des pratiques de médecine scientifique moderne. En pratique, les TRM sont impliqués à différents moments de la chaîne de traitement. Ils sont responsables du suivi du plan de traitement, du positionnement du patient, du maniement et du paramétrage des appareils de radiothérapie, de la délivrance des rayonnements. Mais depuis quelques années, il est possible d’identifier l’émergence et l'importance d’une nouvelle discipline s’intégrant dans les tâches quotidiennes du TRM, celle de la dosimétrie. En effet, le TRM est amené de plus en plus, en collaboration étroite avec le radio-physicien médical et le médecin radiothérapeute, à participer à l’élaboration et à la réalisation des plans thérapeutiques.

La dosimétrie correspond au moment de la planification du plan de traitement, à la mise en place de la balistique du traitement (faisceaux de traitement), ainsi qu’à la définition de la dose d’irradiation. L’importance de cette étape-là pour les TRM s’est traduite en suisse romande depuis 2011 par l’ouverture d’une formation post-grade de type Certificate of Advanced Studies (CAS) en Dosimétrie en Radio-Oncologie proposé par la HEdS et destinée en premier lieu aux professionnels TRM possédant une certaine expérience dans le champ de la radio-oncologie. Cette discipline prend également de plus en plus d’ampleur dans les dispositifs pédagogiques de la formation initiale des TRM en Suisse. En parallèle, il est possible de voir qu’en France, avec le titre accrocheur de l’article issu de la revue mensuelle manipulateur radio, « seuls les manipulateurs pourront devenir dosimétristes », la profession

8 de dosimétriste est définie comme étant spécifiquement dédiée au manipulateur en électroradiologie médicale (TRM) « La profession de dosimétriste va être inscrite comme profession de santé dans le Code de la santé publique. Elle sera une spécialisation du métier de manipulateur d’électroradiologie médicale » (Facquet, 2015, p. 14). La France comme la Suisse est en pleine réforme des études, ceci n’étant pas seulement dû à des reconnaissances de diplômes ou de statuts, mais essentiellement aux déplacements des tâches effectuées par les TRM, liés essentiellement à des délégations faites de la part des médecins ou physiciens, commençant peu à peu à s’intégrer dans leur cahiers des charges. « D’une tâche exclusivement réalisée par les physiciens médicaux lorsque les outils, informatiques notamment, restaient rudimentaires, les activités de planification ont progressivement été déléguées à d’autres professionnels à mesure de l’amélioration des logiciels et des systèmes de planification des traitements » (Marchesi, Peiffert, Le Tallec & Aigle, 2013, p. 2).

L’objectif de la recherche est d’analyser l’activité réelle déployée en dosimétrie par les professionnels experts et novices afin d’identifier des pistes de conception de formation à cette discipline grandissante.

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III - REVUE DE LA LITTERATURE

Dans cette partie, nous étudierons l’activité de dosimétrie en radio-oncologie, de sa genèse aux HUG jusqu’à nos jours, ainsi que sa place et son contenu dans les dispositifs de formation initiale.

III. 1 DOSIMÉTRIE EN RADIO-ONCOLOGIE

Selon Marchesi et al. (2013), la dosimétrie est la phase de préparation des plans de traitement pour le calcul prévisionnel des distributions de dose délivrée conformément aux prescriptions médicales, nécessaire à la radiothérapie externe et la curiethérapie. Autrement dit, elle correspond au calcul de la distribution de dose apportée par des faisceaux de rayonnements mis en place virtuellement sur un logiciel de simulation. Elle se trouve au cœur du processus thérapeutique, soit « entre « délinéation et la définition des objectifs (spécialité du médecin radiothérapeute) » et « la validation conjointe du plan par le médecin et le physicien médical » (Marchesi & al, 2013, p.1). Mon expérience, et mes connaissances confirment les propos de Marchesi (2013), postulant que la dosimétrie, historiquement réalisée par le physicien médical, peut être déléguée à d’autres professionnels, en particulier les TRM, et ce en partie à mesure de l’amélioration des logiciels et des systèmes de planification de traitement.

Marchesi et al. (2013), évoquent ainsi l’émergence d’un nouveau métier de « dosimétriste » ou de « technicien de planification de traitement ».

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III. 1. A. Cadre légal

La littérature étant très pauvre à ce sujet, il est difficile de trouver un texte suisse légiférant formellement les droits des différents acteurs sur la question de la dosimétrie. Les entretiens effectués auprès du chef TRM et d’une physicienne médicale des HUG ont confirmé que ce type de document n’existait pas et que chaque centre suisse de radiothérapie faisait sa propre politique quant à la délégation des tâches (communication personnelle, 31 mai 2016).

L’évolution rapide du travail des TRM a augmenté leurs responsabilités en radio-oncologie principalement dans deux axes ; en dosimétrie (tâche physicien) et dans l’analyse des imageries médicales (tâche médicale). Dans ces deux domaines il y a une évolution du travail des TRM une prise en charge de plus en plus importante, soit sur supervision, soit en autonomie pour des raisons différentes. Cette évolution s’est faite remarquer en Angleterre par la domination des TRM sur la pose de diagnostic des cancers du sein « Radiographers can play role in early breast cancer diagnosis » (Moan, 2012). Autrement dit, l’auteur postule dans son article que les TRM sont en mesure de promouvoir la détection précoce du cancer du sein chez les femmes âgées et d’augmenter la probabilité de traitement de la maladie précoce.

Or, il faut savoir que l’existence de ces zones grises dans les collaborations avec les médecins radiologues, les cliniciens et les physiciens médicaux sont parfois à l’origine d’accidents (Ash, 2007), est signalée par les professionnels lors du choix du traitement, l’interprétation des images, la dosimétrie, etc. De plus, Nascimento (2009) postule que l’élucidation de ces zones grises demeure une nécessité en terme de sécurité (ou sureté) et de qualité de soin. C’est pourquoi l’association des TRM en Suisse travaille aujourd’hui dans une perspective se rapprochant des dispositions françaises qui, elles, possèdent un cadre législatif bien précisé depuis l’affaire des surriadiés d’Epinal.

Nous verrons dans les chapitres ci-dessous, les différentes tâches affiliées au TRM, en liens avec les différentes évolutions, par les médecins radiothérapeutes et les physiciens médicaux.

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III. 1. B. Délégation des tâches du médecin radiothérapeute vers le TRM

Comme mentionné ci avant, le médecin et le physicien médical sont les deux principaux responsables de la validation du plan de thérapeutique et du traitement de radiothérapie. Le médecin radiothérapeute, lui, est responsable de la création du plan de traitement, autrement dit :

- L’Acquisition des images scanner

- Recalage des images des différentes modalités (exemple : PET-CT, PET IRM, CT- IRM)

- Définition des volumes d’intérêt, avec une responsabilité plus accrue qui lui est confiée pour la définition du volume cible puisqu’elle correspond à la prescription médicale.

Or, Marchesi et al (2013), postulent qu’une série de tâches peuvent être déléguées au manipulateur (TRM), comme la segmentation des différents organes à risque. Cette longue tâche déléguée et pratiquée couramment par les TRM serait liée selon les auteurs, à l’émergence des techniques complexes (modulations d’intensité, etc.). Cette délégation, exigerait ainsi au préalable une « formation » ou une « information » des caractéristiques anatomiques et fonctionnelles des organes à délimiter. Celle-ci ne concerne qu’un certain nombre d’organes à risque (têtes fémorales, poumons, vessie, etc.).

De plus, l’acquisition des images scanner et le recalage des images des différentes modalités, bien que ce soit des tâches effectuées sous la responsabilité des médecins, elles sont couramment réalisées par les TRM qui disposent des acquis nécessaire. En effet, lors de leur formation initiale, trois ateliers pratiques sont effectués autour sur le Treatment Planning System (TPS) en 2^ème et 3^ème Bachelor, des fusions d’images (CT-IRM, CT-CT, etc.), du contouring des organes à risque, la planification de traitement, la mise en place de la balistique, l’usage des faisceaux X ou électrons, ainsi que les isodoses (Annexe 1 & 2).

12 La délégation des tâches du médecin radiologue vers le TRM peut s’expliquer premièrement en raison du déficit de médecin radiologue en suisse romande évoqué dans l’étude démographique effectué par le département de radiologie médical du centre hospitalier universitaire vaudois CHUV (Meuili, Coendoz, Mewly, Neziri, Billotte, Bellwalder, 2011, p.4). En tenant compte de l’évolution de 3,5 % en moyenne du nombre de radiologues par année (selon l’extrapolation des années 2003 à 2009), ainsi que sur les départs à la retraite prévisibles, le déficit actuel va s’aggraver, passant de 26 radiologues manquant aujourd’hui à 35 en 2015. Cette étude recommande de former 15 à 20 radiologues par année pour faire face au déficit actuel et à l’augmentation de la demande. Si cela n’est pas le cas, les conséquences seront de faire « un appel continu à des professionnels étrangers ou une modification profonde de la pratique médicale sera inévitable » (Meuili et al, 2011, p. 4). En effet, des professionnels TRM affirment que leur travail s’est transformé et diversifié depuis ces cinq dernières années en raison de la multiplication de tâches qui leur ont été déléguées (communication personnelle, 22 septembre 2015).

De plus, les aspects financiers sont également à prendre en compte. Il est en effet plus onéreux d’engager un médecin radiothérapeute qui est payé au minimum en classe 20³ plutôt qu’un TRM payé en classe 15 aux HUG. C’est pourquoi dans une optique de maintien et de gestion de budget, les services de radiothérapie tentent d’exploiter au maximal les capacités des TRM afin de minimiser les couts. Ceci place les médecins de plus en plus en position de contrôleur, plutôt qu’acteur concernant la partie de dosimétrie.

Nous verrons dans le chapitre suivant, que les TRM héritent également d’une délégation non négligeable de tâches physiciennes dans le processus d’effectuation de la dosimétrie.

3 Echelle des traitements de l’état de Genève 2016. Classe 20 = 8 149.10 CHF mensuelle brut (salaire du médecin interne débutant aux HUG).

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III. 1. C. Délégation des tâches du physicien médical vers le TRM

Selon la SFPM (2013) :

« Quel que soit le niveau de complexité de la tâche déléguée, tant qu’un transfert de compétence n’a pas été juridiquement établi, le physicien (le délégant) reste responsable des missions qui lui sont confiées par la réglementation, plus particulièrement si une responsabilité est considérée ou interprétée dans les textes comme «exclusive» (comme par exemple la garantie de la dose) » (p. 28).

Autrement dit, le physicien médical reste le responsable légal de la dosimétrie, même si celle- ci est réalisée dans la majorité du temps par les TRM « le manipulateur commence la dosimétrie et fait une proposition au médecin et au physicien. L’optimisation et la validation sont approuvées par le médecin et le physicien […] » (Bélot-Cheval, Lemoine, Cuisinier, Gensse, & Lasbareilles, 2013, p. 176). Dans le champ de la curiethérapie, un grand nombre de rôles sont attribués de manière formelle au TRM. En plus de leur rôle important dans le champ de la dosimétrie, ils sont également fortement impliqués dans la gestion des sources radioactives, dans la formation des différents professionnels, dans l’écriture du référentiel qualité interne dans les salles d’application et de dosimétrie, dans les contrôles qualités des dose et des détecteurs de rayonnement. Autrement dit, il intervient dans toutes les étapes du traitement avec une « compétence technique, mais aussi relationnelle, faisant de lui un soignant à part entière » (Bélot & al., 2013, p176). Bien que ces rôles concernent le travail du TRM en curiethérapie ceux-ci montrent l’importance de l’adaptabilité liée à l’évolution constante du métier.

De plus le physicien médical s’assure que la dose de rayonnements reçue par les tissus faisant l’objet de l’exposition correspond à celle demandée par le médecin et « participe à l’enseignement et à la formation du personnel médical et paramédical dans le domaine de la radiophysique ». (Article R.1333-59 à R13333-64 du Code de la santé publique française).

Ainsi, la délégation des tâches par les physiciens au TRM en radiothérapie consiste en : la définition de la balistique de traitement, de calcul de la distribution de dose et des temps de traitement, ainsi que la programmation du système d’information de la radiothérapie (au

14 minimum la partie « R&V », record&verify) se fait sous la responsabilité du physicien médical avec les conséquences que cela implique sur la formation, l’encadrement des pratiques, l’évaluation ainsi que sur les actes de validation (Marchesi & al, 2013).

De plus, pour ce faire, le physicien médical doit disposer d’une maitrise parfaite du processus et de la technique, et doit disposer de capacité de transfert « transmission » des connaissances et des pratiques. Marchesis & al. (2013), évoquent l’importance de l’existence de document décrivant les procédures de manière simplifiée afin de facilité le processus d’appropriation.

Aux HUG, les physiciens médicaux ont détaillé, en collaboration avec les médecins, les différents protocoles de dosimétrie dans un classeur à la disposition des TRM. Ces derniers en font usage dans leur travail au quotidien.

Le physicien passe de plus en plus en position de contrôleur tout comme le médecin radiothérapeute, en liens avec les nombreuses obligations qu’impose l’évolution des techniques de traitement et des dispositifs qui y sont associés. Cette transformation du travail tend vers un changement de la culture du métier du TRM et du physicien. Le déplacement de ces tâches attribuées a un impact budgétaire (TRM moins coûteux qu’un physicien), organisationnel et de formation.

Ainsi, il est possible de voir à travers ce chapitre, le rôle grandissant du TRM en dosimétrie lié à un accroissement et à un déplacement des tâches du physicien médical et du médecin radiothérapeute.

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III. 1. D. Le TRM et la dosimétrie en Suisse romande

Actuellement, le TRM en radio-oncologie partage son travail entre le traitement, la simulation virtuelle, la dosimétrie et il est de plus en plus impliqué dans les processus de contrôle qualité. Dès les années 80-90, le TRM a disposé d’une responsabilité beaucoup plus accrue dans le domaine de la dosimétrie qui s’est fortement développé grâce à l’apparition du scanner, et à l’augmentation de la puissance des logiciels de calculs. Ceci a nécessité l’implication du TRM de manière plus intense dans le processus dosimétrique puisque les rôles du trinôme « médecin », « physicien », et « TRM », ont subi des transformations profondes de leur pratique et ont dû faire face à des réadaptions de leurs tâches quotidiennes.

Les TRM ont été formés progressivement à la dosimétrie et à d’autres tâches déléguées sur le

« tas ». Autrefois, les physiciens devaient réaliser les dosimétries sur papier faisant appel à des calculs physiques complexes. De nos jours, les logiciels dédiés permettent ces mêmes opérations de manière plus rapide et précise. Cela a permis l’implication progressive des TRM dans cette discipline et a conduit à leur formation sur le « tas » par les physiciens, qui eux, sont préoccupés par d’autres types de tâches comme la réalisation des dosimétries stéréotaxique qui était inexistante dans les années 80, et uniquement de l’essor du physicien actuellement en raison de sa très grande complexité. La dosimétrie stéréotaxique serait selon des TRM, une des prochaines tâches confiées aux TRM dans les années à venir (communication personnelle, 1 mars 2016).

En effet, ces développements ont changé le rôle et la responsabilité des TRM qui doivent pour ce faire, apprendre à intégrer des rôles et des responsabilités complètement nouvelles. C’est pourquoi, en suisse romande la nécessité de mettre sur pied une formation post-graduée s’est avérée essentielle. La formation CAS en Dosimétrie post grade de 10 crédits ECTS est destinée en priorité aux TRM diplômés qui travaillent au sein de département de radio oncologie. Elle vise à développer des connaissances et des compétences nouvelles dans le domaine de la dosimétrie en radio-oncologie grâce à l’apprentissage de techniques, de technologies spécifiques en référence aux cadres théoriques de la dosimétrie en radio- oncologie. Plus spécifiquement, elle vise à développer les compétences d’expertise nécessaires afin de mener à bien les tâches avancées, assurées au niveau de la dosimétrie en

16 radio-oncologie ainsi que le contrôle qualité, telles que présentées dans le descriptif. Cette formation répond à une demande bien spécifique, celle qui vise à former des TRM experts en dosimétrie. Ces derniers se doivent d’être capables, sous la responsabilité d’un physicien médical et d’un médecin radiooncologue, de mettre en place la planification avancée et le contrôle de qualité en radiothérapie externe, d’assurer la mesure et le contrôle de qualité des appareils de traitement, la radioprotection des patients et du personnel ainsi que la maintenance légère et la gestion informatique simple. Cette formation faisant intervenir les participants avec leurs diverses expériences, repose sur un enseignement dit interactif articulant la théorie et la pratique.

Ainsi, elle correspond aux besoins des TRM en radio oncologie et aux exigences de la formation pratique HES-SO. La nécessité de mettre sur pied une formation post graduée s’est faite ressentir suite aux échanges réguliers avec les différents centres de radio-oncologie, institutions associatives « ASTRM⁴» et les TRM. Les intérêts exprimés par ces différents protagonistes ont pu démontrer le bienfondé de cette demande.

4ASTRM - l’Association Suisse des Techniciens en Radiologie Médicale

17 III. 2. ÉVOLUTION DE LA RADIOTHERAPIE ET DE LA DOSIMETRIE AUX HUG Avant même d’étudier la technique de dosimétrie en 3D conformationnelle, il me paraît tout d’abord pertinent de la situer dans l’histoire de la radiothérapie. C’est pourquoi dans ce chapitre je propose une petite étude historique qui permettra de se rendre compte de la jeunesse et de l’évolution rapide de cette discipline au sein du service de radio-oncologie des HUG, ainsi que de l’implication des TRM.

III. 2. A. Bombe au Cobalt et la dosimétrie simple sous machine

C’est en 1968, que le service de radiothérapie des HUG a ouvert ses portes pour la première fois avec l’acquisition de la machine de traitement de radiothérapie externe appelé « bombe au cobalt » (Figure 1) qui faisait usage d’une source radioactive gamma de Cobalt 60.

Statif Bras

Tête

Collimateur

Plateau de la table Patient

Figure 1 : Première bombe au Cobalt 60 dans les années 60.

Tiré de : Bouquet, 2008

Figure 2 : Gammagraphie d’un crâne sous bombe au Cobalt

Tiré de : Barada, 2016 Des dosimétries simples sous machine de traitement ont été

longtemps réalisées au service de radiothérapie des HUG, par les médecins et physiciens. Le repérage se faisait à l’œil, selon le contour externe physique du patient, à la palpation, ou selon les repérages osseux par gammagraphie (Figure 2) ou radiographie que l’on effectuait avec la source de traitement directement (haut voltage (1.3 MV)). Le calcul de la dose et la détermination de la balistique se faisait sur la gammagraphie directement, et des calculs complexes sur papier étaient effectués.

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III.2.B. Accélérateur linéaire et la dosimétrie 2D conformationnelle

Peu de temps après, est venu un premier accélérateur linéaire (Figure 3). Faisant usage de Rayon X de haute énergie (Méga Volt).

Initialement, des simulateurs classiques (Figure 4) étaient conçus pour la réalisation des centrages sur ces types de machine. Les médecins devaient alors se fier plus à leurs intuitions et à des calculs basiques pour déterminer les doses. En regard des dosimétries simples, les dosimétries 2D conformationnelles offraient une précision supplémentaire. La définition des volumes tumoraux se faisait grâce à réalisation de deux clichés radiologiques orthogonaux (Figure 5) de bas kilovoltage (un antérieur et un latéral) obtenue par le simulateur classique.

La dose se calculait également à partir de ces deux clichés (Cardot-Marin & Gateau, XX, p.5) La réalisation de la planification de dosimétrie effectuée par les TRM sur les simulateurs classiques sera expliquée dans la page suivante.

Figure 3 : Premier accélérateur linéaire « Saturne I » Image tirée de : Barret, 2010

Table de traitement

Structure Bras Collimateur

19 Réalisation d’un centrage et de la dosimétrie à partir d’un simulateur classique

Une fois le patient installé par le TRM en position de traitement sur la table du simulateur classique, il trace à l’aide du conformateur (1), qui est adjoint à l’appareil de simulation, les contours externes du patient sur le plan axial ou sagittal (2). Le conformateur est composé d’un plateau métallique rigide mobile autour d’un axe vertical permettant son orientation dans un plan parallèle au contour à tracer. Une tige métallique rigide porte à son extrémité inférieure une bille (3) de petite dimension devant être placée au contact de la peau du patient, et se déplacer selon le contour externe de la zone à traiter. Au côté opposé de cette tige métallique existe un système d’impression (le plus souvent un crayon gris) qui dessine sur une feuille papier fixée sur le support métallique les mouvements effectués par la bille (contour externe). Une fois le contour externe tracé, le TRM prend des mesures sur le patient comme par exemple, la distance entre la table et les points de tatou, et la distance source patient.

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III.2.C. Les techniques de radiothérapie actuelles et les dosimétries associées

Depuis l’apparition du scanner dosimétrique, d’autres techniques ont permis une plus grande précision sur les traitements et par conséquent une toxicité plus faible sur les organes à risques améliorant la qualité de vie des patients en rémission (Cardot-Marin & Gateau, XX, p.5) Parmi les techniques de radiothérapie conformationnelle, nous distinguons aux HUG, la radiothérapie conformationnelle d’intensité non modulée statique et la radiothérapie conformationnelle d’intensité modulée statique ou dynamique (IMRT statique ou dynamique (VMAT)). Ces techniques de délivrance de radiothérapie font appel à différents type de machines laissant place à une très grande précision de traitement liée aux techniques de dosimétrie ainsi qu’à l’évolution des imageries de guidage.

Nous étudierons dans ce chapitre chacune de ces techniques de radiothérapie conformationnelle, puis nous éluciderons également la « curiethérapie », qui est la technique dite de « bas kilovoltage », et nous passerons en revue les techniques particulières d’irradiation telles que le Total Body Irradiation (TBI), la stéréotaxie, et la radiothérapie per- opératoire (irradiation pendant l’opération).

Sur la base de ce contour externe (sur papier) et des clichés orthogonaux réalisés à l’aide du simulateur classique, tous deux effectués par les TRM, les médecins effectuent des calculs et traces à main levée sur papier quadrillé la zone à traiter, et le physicien par la suite procède au calcul des doses fixées par le médecin à différent endroits

Figure 5 : Cliché de profil du Crâne obtenue à l’aide d’un simulateur classique

Tirée de : Barada, 2016

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III.2.c.1 La radiothérapie externe

Selon l’institut national du cancer (2016) la radiothérapie externe consiste à diriger les rayons produits par une machine de traitement (source externe) vers la peau du patient pour détruire les cellules cancéreuses en bloquant leur capacité à se multiplier. Cette technique est dite

« transcutanée » puisque les rayons émis en faisceau sont ciblés sur la tumeur par une machine de traitement appelée accélérateur linéaire de particules.

Parmi les trois différents accélérateurs linéaires de particule existant aux HUG, deux sont de dernière génération, le Novalys Tx (Figure 6) et le True Beam (Figure 7). L’acquisition de ces nouvelles techniques a entrainé conjointement une modification et une complexification des techniques de dosimétrie dans le service.

Figure 6 : Machine de traitement –Novalys Tx Tirée de : Le Bihan, 2010

Figure 7 : Machine de traitement -TrueBeam Tirée de : Neurological Surgery, 2010 Le Novalys Tx, intègre en plus

un système d’imagerie RX indépendant ainsi qu’un système de guidage infrarouge.

(HUG, 2015)

Le TrueBeam, est un accélérateur linéaire de dernière génération développé pour la radiothérapie et radiochirurgie stéréotaxique. Elle offre plusieurs techniques de radiothérapie comme SBRT, SRS, VMAT et Gated Rapidarc. Cet accélérateur linéaire est équipé d’un système d’imagerie embarqué, permettant de réaliser des clichés de positionnement avant et pendant le traitement. (HUG, 2015)

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 Différents types de technique de délivrance de radiothérapie sont associés à la radiothérapie externe.

La radiothérapie 3D conformationnelle :

C’est à partir des années 70 que la radiothérapie 3D conformationnelle est en vigueur aux HUG, et ce dû principalement au développement du scanner⁵, et surtout à l’apparition du scanner dosimétrique. Ce dernier a permis de réaliser sur des images tridimensionnelles le contourage des volumes de l’organe cible et des organes avoisinants permettant ainsi une définition plus précise du gross tumor volume, GTV et du clinical target volume, CTV (Figure 8).

La dosimétrie associée permet également une dosimétrie prévisionnelle plus proche de la réalité (dépendante à l’algorithme utilisé) avec pour objectif une conformation de la dose à la tumeur tout en limitant la dose aux tissus avoisinants (Cardot-Marin & Gateau, XX, p.5).

Cette technique qui caractérise le cœur de cette recherche sera étudiée plus amplement dans le chapitre III.3 (p.31).

5 Le premier scanner médical a été mis au point en 1972 par le chercheur britannique Godfrey Newblold Hounsfield. (Vautherot, 2009)

GTV = Tumeur macroscopique

CTV = Tumeur macroscopique + extensions cellulaires susceptibles d’être envahies.

ITV = CTV + marges en fonction de la mobilité de la cible.

PTV = CTV ou ITV (si utilisé) + marge de sécurité liée aux incertitudes de repositionnement et des faisceaux en bordure de champs.

OAR = contour des organes à risques dont on veut connaitre la dose reçue

Figure 8 : Les différents contours des volumes en radiothérapie

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La radiothérapie conformation par modulation d’intensité statique (RCMI ou IMRT

« Statique ») :

L’inverse traitement planning, tel qu’expliqué dans les cours de Monsieur Barada, M⁷, est une technique de dosimétrie qui fonctionne par modulation d’intensité utilisant un système de planification « inversé ». Elle se caractérise par la variation de plusieurs facteurs durant le traitement notamment :

-Le mouvement des lames du MLC, -La vitesse des lames,

-Le débit de dose

Ainsi, on obtient volontairement une fluence inhomogène dans le champ de traitement.

Cette technique utilise généralement des faisceaux de nombre impair (5 à 7 faisceaux, en moyenne) ce qui rallonge le temps de la fraction par rapport à un traitement en 3D conformationnel. Mais puisqu’elle permet de multiplier les points d'entrée, la dose se trouve de ce fait plus conforme et mieux répartie dans le volume à traiter.

6 IMRT : Inverse traitement planning

7 Chargé de cours en radio-oncologie à la Haute École de Santé de Genève

Figure 9 : IMRT statique : Bras fixe, MLC mobile Tiré de : Centre de cancérologie de L ‘UPMC Whitefield

BRAS

MLC

24 Néanmoins, des mouvements intra-fractions ou inter-fractions peuvent vite engendrer un sous ou sur dosage dans le PTV et/ou un surdosage aux organes à risque. Afin de limiter les mouvements entre les séances, sont effectué des contrôles radiographiques du positionnement avant la délivrance quotidienne de la dose. Ces contrôles peuvent être effectués par le système OBI, permettant d’obtenir des images (kV-kV), ou par le CBCT (Cone Beam Computed Tomography).

Ces imageries de guidage sont matchées avec les images de référence (une antérieure et une latérale) déterminées par les TRM lors de la phase de dosimétrie. De plus, il est possible de mettre en place des vecteurs sur l’organe à traiter pour faciliter le recalage des images (exemple : grains d'or sur prostate).

Par ailleurs, cette technique s’utilise également pour le traitement des zones mobiles.

Toutefois, il existe deux problématiques (Cardot-Marin & Gateau, XX, p.7):

- la gestion des hétérogénéités liées à la présence d’air dans le poumon (qui nécessite des algorithmes adaptés, comme les algorithmes Acuros et Monte Carlo)

- le repositionnement, le CBCT étant impossible à faire en apnée (temps d’un CBCT 1 min)

En dosimétrie, les TRM proposent des plans de traitement en tenant compte des contraintes de dose exigées par le radiothérapeute. Ces contraintes de dose sont déterminées par les recommandations Internationales ICRU 83⁸ (International Commission on Radiation Units &

Measurements), mais peuvent être réajustées selon la situation à la demande du médecin (ICRU, 2016).Les TRM dosimétristes sont en mesure d’effectuer ces dosimétries sous la responsabilité du physicien médical et en ayant eu au préalable une formation certifiante post graduée en dosimétrie.

8 Le rapport ICRU 83, fait suite aux rapports ICRU50 et ICRU62 concernant la prescription, l’enregistrement et le rapport de la thérapie par radiation ionisantes, et plus spécifiquement à la RCMI.

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La radiothérapie conformation par modulation d’intensité dynamique (RCMI ou IMRT «Dynamique» ou VMAT) :

L’Arcthérapie dynamique, ou le VMAT ; apparue à la fin des années 2000, est une évolution du RCMI statique, qui se différencie par la rotation du bras au cours de l’irradiation.

Ainsi, plusieurs paramètres évoluent pendant l’émission du rayonnement : - La rotation du bras

-La vitesse du bras

-Le mouvement des lames MLC -Le débit de dose

-La vitesse des lames

Ce mouvement du bras permet donc de démultiplier les points d’entrée, multipliant ainsi les possibilités de délivrer la dose, et permettant donc de diminuer la dose aux organes à risque en se conformant au maximum au volume à traiter. Cependant, il provoque des «phénomènes de basses doses».

Les traitements peuvent être réalisés par arc complet ou par section angulaire (utilisé si on veut éviter des zones à risque). Afin d’homogénéiser la dose dans des volumes complexes, 2 arcs complets peuvent être nécessaires (rotation horaire, et antihoraire).

En ce qui concerne la dosimétrie associée à cette technique, aux HUG, seuls les TRM ayant eu au préalable la formation de dosimétrie peuvent exercer, tout comme la RCMI statique.

Figure 10. VMAT : Bras mobile, MLC mobile Tiré de : http://radiation-oncology.de/ (2015)

BRAS

MLC

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III. 2.c. 2 Les techniques particulières d’irradiation aux HUG

La Stéréotaxie, selon Barada (2016) est une technique d’irradiation très précise d’une cible de petite taille majoritairement dans le cerveau. Cette technique est principalement utilisée comme traitement non invasif de malformations artério veineuses et tumeurs bénignes. La stéréotaxie peut s’effectuer avec des accélérateurs linéaires de particules, (exemple : Novalys Tx, True Beam), mais aussi avec le cyberknife ou le gammaknife, qui sont des appareils dont nous ne disposons pas à Genève. Cette technique récente de dosimétrie est basée sur un nombre de faisceaux pairs disposés en arc autour de la tumeur sur 360°, le but étant de distribuer un maximum de dose sur un minimum de surface (un point)

Il existe deux types de traitement stéréotaxique, soit en une séance unique appelé « SRS », ou en plusieurs séance « SRT »

 Cette technique d’irradiation possède son propre logiciel de dosimétrie « TPS Iplan de Brainlab), et est effectué exclusivement par les physiciens médicaux actuellement aux HUG.

Figure 11 : Interface du TPS Iplan de Brainlab–dosimétrie stéréotaxique

Tirée de : Barada, 2016

27 Total body irradiation (TBI) : est une technique qui permet une irradiation totale du corps. Celle-ci s’effectue à l’aide d’un accélérateur linéaire de particules standard et est principalement utilisé comme préparation à une transplantation de moelle (destructions du système immunitaire afin d’éviter le rejet. Il s’agit généralement de courte durée de traitement) (Barada, 2016).

L’intraoperative radiation thérapie : (IORT) : est une technique d’irradiation très précise sur le lit tumoral pendant une opération chirurgicale (cancer treatment center of america, 2015, traduction libre). C’est utilisé majoritairement pour le traitement localisé du cancer du sein et est effectué par les dosimétristes aux HUG.

Figure 12 : Mise en place d’un traitement corps entiers– accélérateur linéaire Varian

Tirée de : Barada, 2016

Figure 13 : Mise en place de l’applicateur sphérique (1) dans le lit tumoral (2) par le chirurgien (3), guidé par le TRM (4) qui administre ensuite le traitement

Tirée de : Barada, 2016

1 2

3 4

28 La curiethérapie est la technique de bas kilovoltage, permettant d’effectuer de traitement superficiel, autrement dit, de traiter des cancers proches des orifices naturel, tels que le canal anal, la prostate, les glandes salivaire, la langue, etc. Cela s’effectue par des dépôts de source radioactive scellée placée en contact ou à proximité de la zone de traitement à l’aide d’un guide (Figure 14).

 Compte tenu du faible flux de patients en curiethérapie aux HUG ; en raison de la spécificité liée à cette technique (traitement de cancer superficiel et/ou proche des orifices naturel) mais aussi contraignant avec les aiguilles administrées, les TRM ne sont pas formés à la dosimétrie. Celles-ci sont effectuées entièrement par les physiciens et l’administration du traitement par les médecins et ou les infirmiers, contrairement à la France. Dans le champ de la curiethérapie, un grand nombre de rôles sont attribués de manière formelle au TRM. En plus de leur rôle important dans le champ de la dosimétrie, ils sont également fortement impliqués dans la gestion des sources radioactives, dans la formation des différents professionnels, dans l’écriture du référentiel qualité interne dans les salles d’application et de dosimétrie, dans les contrôles qualités des dose et des détecteurs de rayonnement.(Bélot & al., 2013, p176).

Figure 14 : Mise en place de graines radioactives (Iode 125) à travers l’aiguille au contact de la prostate

Tirée de : ANAMACaP, 2010

29 III.3 DOSIMÉTRIE 3D CONFORMATIONNELLE

III.3.a Genèse 3D conformationnelle

La radiothérapie conformationnelle 3D apparue dans les années 90, est basée sur l'acquisition de données d'imagerie numérique scanner et sur une approche dosimétrique tridimensionnelle. Le scanner mis au point en 1972 par l’Anglais Godfrey Newbold Hounsfield, ingénieur de la société britannique Electronical Musical Instrumental (EMI) a permis de mettre en relation les rayons X et l’ordinateur. C’est pourquoi, la planification des traitements de radiothérapie se fait systématiquement sur des imageries scannographiques.

Celle-ci permet ainsi d’obtenir une réponse en terme de densité électronique, ce qui correspond au résultat obtenu par irradiation dans le patient.

Ainsi, le « patient » converti en « image de densité électronique » à l’aide du scanner, facilite considérablement les calculs de dose sur le TPS Eclips. Le scanner a ainsi complètement révolutionné la dosimétrie en radiothérapie puisque la dose calculée correspond aux mêmes lois d’atténuation des rayons X dans le tissu et donc permet d’informer en amont le comportement des rayons X dans le corps du patient. Il a également permis l’obtention d’images en coupe fournissant une précision nettement supérieure à celles fournies par la radiographie classique.

Même si actuellement, des nouveaux systèmes de radiothérapie font usage d’imagerie par résonnance magnétique (IRM) pour guider en temps réel l’irradiation des tumeurs mobiles, (système Atlantic (Elekta) – radiothérapie guidée par IRM), la planification du traitement elle, ne peut s’effectuer uniquement sur les images scanner grâce à ses propriétés physiques qui le permettent (Facquet, 2015, p. 15)⁹. Autrement dit, ce système de radiothérapie Atlantic (Figure 15) construit par Elekta combine un accélérateur linéaire standard avec une IRM haut champ permettant de fournir des images de haute qualité afin d’effectuer des traitements oncologiques de haute précision. L’idée est de faire en sorte que le faisceau vienne se positionner directement sur la cible malgré les mouvements qui peuvent survenir (mouvements involontaires du patient, respiration, péristaltisme, etc.)

9 Tirée de la revue « Manip Info (85). 2015. p15 »

30 Ce système dont la commercialisation est prévue pour 2018, permet un suivi en temps réel, de détecter la cible, misant le tout sur une précision infime et une absence d’irradiation en ce qui concerne l’imagerie de guidage, mais ne permet pas de réaliser de dosimétrie à cause des caractéristiques physiques de l’IRM (IRM informe sur la physique des protons et ne fournis pas de réponse en densité électronique).

En plus de la précision des techniques d’imagerie offrant une précision thérapeutique non négligeable, l’une des innovations marquantes et fécondes a été « les collimateurs multilames » (MLC), (Figure 17). Elles ont été conçues initialement pour remplacer les caches plombés individualisés (Figure 16) destinés à focaliser le faisceau, mais surtout pour que les faisceaux de traitement soient plus conformes à la forme de la zone à traiter.

Figure 16 : Cache de plomb individualisé pour chaque patient, placé à la sortie du faisceau

Tirée de : Bour, 2009

Figure 15 : Atlantic-système de radiothérapie guidée par IRM Tirée de : Facquet, 2015

31 Ainsi, les MLC ont contribué au développement de nouvelles techniques en trois dimensions et ont permis l'apparition d'applications dérivées avec les techniques de modulation du faisceau. Les MLC sont à l'origine de la radiothérapie conformationnelle avec modulation d'intensité (RCMI) (terminologie française) ou, autrement dit l’Intensity Modulated RadioTherapy (IMRT) (terminologie anglaise et internationale). Cette nouvelle forme de radiothérapie offre encore plus de précision de traitement. La principale différence réside dans le fait que les faisceaux ne sont pas figés mais varient durant l’irradiation, soit, l’IMRT statique et dynamique (VMAT).

2. À l’état virtuel – sur le TPS 1. À l’état physique

sortie de la tête d’accélérateur

Figure 17 : 60 paires de lames MLC – ouverture conforme à la zone de traitement Tirée de : Konformale RT, 2011

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III.3.b La technique de dosimétrie 3D conformationnelle

La technique de la dosimétrie 3D conformationnelle, permet de calculer sur des images scanner la répartition de la dose en tous points du volume traité à l’aide d’un logiciel dédié (TPS Eclips) (Figure 18).

En dosimétrie 3D conformationnelle, le médecin coutoure tout d’abord le GTV (Gross Target Volume), qui correspond au volume tumoral macroscopique à l’aide de différentes imageries du patients à sa disposition. Il contoure ensuite le CTV (Clinical Target Volume) qui comprend les extensions infra-cliniques.

Figure 18 : Dosimétrie 3D « SNC » sur une station de planification de traitement (Eclips) Tirée de : Barada, 2014

Pour rappel, le PTV se fait ensuite automatiquement par application d’une marge identique ou pas dans les 3 dimensions à partir du CTV (Planning Target Volume) qui correspond au volume à traiter et qui tient compte des imprécisions de repositionnement (set-up margin), et des mouvements du patient et des organes entre et pendant les séances (ITV) (Figure 17).

Figure 19 : Les volumes en radiothérapie Tirée de : Cardot-Martin & Gateau,XX

33 Le TRM prenant la main par la suite, peut également appliquer une marge aux OAR. Le

« PRV » prend en compte les imprécisions et les risques de mouvement (de la même manière que pour le PTV) (notamment pour le canal médullaire, le chiasma optique par exemple).

Une fois les volumes contourés, les données sont transférées sur le TPS où le TRM choisit son algorithme de calcul de la dose (exemple : collapse cone, pencil beam), met en place se balistique d’irradiation. Celle-ci comprend toutes les informations sur les faisceaux et les accessoires de traitement.

Le TRM (n’ayant pas spécifiquement la formation de dosimétriste) choisi ainsi, le nombre de faisceaux, leurs énergies, les dimensions des champs de traitement, les pondérations des faisceaux ainsi que tous les éventuels accessoires (filtres, MLC, caches plombés ...).

Par la suite, le TRM entre dans le système la dose souhaitée et le point de normalisation puis lance le calcul de dose qui est relativement court en radiothérapie classique, n’excédant pas quelques minutes.

Une fois le calcul effectué, le TRM analyse la distribution de la dose au niveau des images, des courbes isodoses et des histogrammes doses volumes. Se dessinent ensuite deux possibilités, soit la dosimétrie est validée, c’est-à-dire que la dose est homogène sur le PTV, que 100% du volume reçoit entre 95 et 107% de la dose, que les contraintes de dose aux organes à risque sont respectées et qu’il n’y a ni surdosage ni sous dosage, alors la planification est terminée et après vérifications le traitement pourra commencer. Soit la dosimétrie n’est pas validée pour non-respect des contraintes évoquées ci-dessus, auquel cas le TRM ou le physicien modifie la balistique jusqu’à obtenir une distribution de dose optimale

 Bien que les autres techniques de dosimétrie, plus sophistiquées et plus précises soient en vigueur également dans le service, elles n’ont pas encore envahi pleinement la technique dite, « 3D conformationnelle ».

34 D’après l’entretien exploratoire avec les physiciens des HUG, nous utilisons toujours à l’heure actuelle cette dernière en raison d’un certain nombre de points :

- D’un point de vue « logistique », de par la disponibilité des Linacs adaptés aux nouvelles techniques ainsi que le temps et le nombre de personnels suffisants.

- Le point de vue « bénéfices clinique », en termes de gains potentiels de ces techniques, ce sont des aspects de discussion pour l’usage de ces technologies. En effet, il y a une prise en compte du potentiel de toxicité et d’efficacité des traitements selon leur nature curative ou palliative.

- L’aspect « contraintes de chaque technique dosimétrique » concernant certains traitements/protocoles (exemple : sein en tangentiel), bénéficie au même niveau (ou plus) de la 3D-Conformationnelle en lieu et place des techniques avancées.

III-4. COMPARAISON DES DIFFÉRENTES TECHNIQUE DE DÉLIVRANCE DE RADIOTHRAPIE

Afin d’énumérer plus schématiquement les différentes types de techniques de délivrance de radiothérapie, seront présentés dans ce chapitre un tableau du parcours dosimétrique en 3D conformationnelle et en IMRT statique et dynamique, ainsi qu’un tableau de synthèse réunissant les avantages et les inconvénients de chacune des techniques étudiées, la « 3D conformationnelle », l’ « IMRT statique » et l’ « IMRT dynamique ».

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III. 4. A. Parcours en dosimétrie 3D conformationnelle et en IMRT statitque et dynamique

La colonne de droite énumère les étapes de la réalisation de la dosimétrie 3D conformationnelle, et la colonne de gauche les étapes de la dosimétrie en IMRT statique et dynamique. Sur les schémas figureront systématiquement en rouge, les acteurs concernés par la réalisation des tâches.

- TRM : Technicien en Radiologie Médicale - Med : Médecin Radiothérapeute

- Phy : Physicien

- Dosi : TRM Dosimétriste

Lorsque des barre obliques « / »sont insérées entre les acteurs ceci évoque « ou ».

Pour illustrer cela :

Le plan de traitement est-il optimal ? Ceci peut engager la responsabilité d’un ou plusieurs de ces 3 acteurs (TRM,médecin ou physicien)

36

 La discipline de radiothérapie connaissant à nos jours une évolution remarquable, ne cesse d’évoluer et nécessite un ré-ajustement adéquat, liée à ces nouvelles technologies en évolution, aux dispositifs d’enseignements, en particulier dans le contexte Suisse romand, qui est le nôtre.

Dosimétrie-3D conformationnelle Dosimétrie -IMRT statique ou dynamique

TRM TRM

TRM

TRM+Med

TRM

TRM/Med/Phy

TRM et/ou Phy

Dosimétriste Dosimétriste

Dosi+Med

Dosi Dosi

Dosimétriste/Med/Physicien Dosimétriste

Dosimétriste/Med/Physicien

Figure 20 : Parcours dosimétrique en 3D conformationnelle et en IMRT statique et dynamique Inspirée de : Cardot-Martin & Gateau,XX

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III. 4. B. Comparaison des capacités de chaque technique de dosimétrie

« avantages » et « inconvénients »

Dans ce chapitre sera proposé un tableau de synthèse réunissant les avantages et les inconvénients de chacune des techniques de dosimétrie étudiées dans ce travail.

Avantages Inconvénients

3D

conformationnelle

-usage de cache plombé

-possibilité de gating respiratoire (plus simple)

-faible coût

-durée des séances (environ 15 min la séance)

-temps de préparation

-Dose aux organes à risques (point chaud élevé)

-Pas de possibilité d’escalade de dose -conformation au PTV (faible)

IMRT

-pas de problème de jonction de champs -bonne conformation au volume à traiter

-faible toxicité aux OAR -escalade de dose

-possibilité de gating respiratoire

-nécessite une plus grande précision - durée des séances plus longues -complexe au niveau des zones mobiles

-contrôles plus fréquents -contrôles de la géométrique du patient

-dosimétrie plus longue -coût

- durée des séances (environ 20 min la séance)

-temps de préparation

IMRT

-conformation au PTV (très bonne) -pas de problème de jonction de champs -bonne conformation au volume à traiter

-Faible toxicité aux OAR -escalade de dose -durée des séances (environ 10 min la séance)

-nécessite une plus grande précision -complexe au niveau des zones mobiles

-contrôle plus fréquents

-contrôle de la position géométrique du patient

-phénomène de basse dose -dosimétrie plus longue -coût

-temps de préparation -gating non utilisable

Figure 21 : Tableau de synthèse des techniques de dosimétrie « 3D conformationnelle », « IMRT statique » , et « IMRT dynamique »

38 La technique de dosimétrie 3D conformationnelle est globalement moins performante que les techniques par modulation d’intensité pour conformer la dose au volume à traiter. Cependant, elle s’avère très efficace pour les zones mobiles comme les poumons ou dans l’abdomen. En effet, cette technique peut se coupler au gating permettant de s’affranchir des mouvements respiratoires.

L’IMRT statique est avantageuse au niveau de la répartition de la dose. Elle permet d’obtenir une dose plus homogène, et de conformer cette dose au volume (particulièrement les volumes de forme concave) et limite la dose aux organes à risque et diminuant ainsi les effets secondaires précoces. Elle permet également d’éviter les jonctions de champ (exemple, pour les traitements de la sphère ORL où il y a de nombreux faisceaux accolés, il est important d’adapter les jonctions à la peau pour éviter un surdosage ou sous dosage en profondeur). En outre, l’utilisation de plusieurs faisceaux d’irradiation allonge le temps de traitement de manière significative ce qui est une contrainte de temps influençant l’organisation du programme journalier.

Le VMAT, possède presque les mêmes avantages que l’IMRT statique, avec un temps de traitement beaucoup plus court, ce qui limite les risques de mouvements du patient et qui permet un flux plus important de traitement par jours. Or, un flux de basse dose réside dans tous le champ irradié ce qui demeure un inconvénient dont les effets ne sont pas encore connus.

 La radiothérapie connait à nos jours une évolution remarquable et elle ne cessera d’évoluer en liens avec l’évolution des nouvelles technologiques. Ceci rend indispensable le réajustement adéquat de la formation initiale et continue de cette discipline. Dans le chapitre suivant nous allons faire un état des lieux de la formation en dosimétrie dans le système de formation suisse romand, qui est le nôtre.