Bibliographie & annexes
Présentation
En anglais
NOTE DE L'ÉDITEUR
Ont contribué à cet article : Marianne AZNAR, Régis AMBLARD, Catherine DEJEAN, Gaëlle ANGELLIER, Vincent FLOQUET et Joël HERAULT. Ce travail a été réalisé dans le cadre du DIU de radiothérapie haute technicité www.diu-radiotherapie.com
RÉSUMÉ
La radiothérapie guidée par l'image (IGRT) constitue l'outil incontournable du radiothérapeute. Les évolutions qui la portent sont présentées dans cet article suivant plusieurs perspectives ; elles allient les problématiques de la complexité de traitement des patients par le médecin radiothérapeute, avec les solutions suggérées par les concepteurs de systèmes de radiothérapie. L'IGRT offre un panel important d'outils adaptés et dédiés aux spécificités des traitements des cancers, pour un contrôle de la dose thérapeutique délivrée de plus en plus précis.
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Image Guided Radiotherapy constitutes the major current tool of the radiotherapist. The technical progresses carried out in this field are presented in this article according to several angles: these views combine the complexity of cancer treatment foreseen by the radiotherapist with the technical solutions designed by the radiotherapy systems engineers. IGRT offers a wide range of tools tuned for the various cancer treatments with more precision of the therapeutic control of the dose.
Auteur(s)
-
Richard TRIMAUD : Ingénieur Cyclotron - Centre Antoine Lacassagne, Nice, France
-
Juliette THARIAT : Oncologue radiothérapeute - Centre Lacassagne Cyclotron, Nice, France -
INTRODUCTION
La radiothérapie guidée par l'image (IGRT) est une méthode basée sur l'utilisation de l'imagerie (ionisante ou non) en salle de traitement. L'imagerie est garante de la conformité de la délivrance de l'irradiation telle que planifiée, c'est-à-dire qu'elle assure la précision et l'exactitude de la distribution de dose prévue et parfois réévaluée en cas de nécessité clinique (radiothérapie adaptative qui comprend de facto l'IGRT, ou ART). Elle permet aussi d'ajuster le positionnement du patient, voire de la tumeur, en quelques minutes sans alourdir une séance de traitement.
Il existe une autre définition de l'IGRT, plus large mais moins consensuelle, qui comprend aussi l'imagerie pour le diagnostic tumoral et le contourage des volumes cibles et des organes à risque pour préparer le plan d'irradiation ; elle pourrait s'appeler « radiothérapie basée sur l'image » (IBRT) plutôt que « guidée ».
le contourage est l'acte qui consiste à délimiter, mais aussi à annoter un volume (tumoral ou organe à risque) en radiothérapie. Un autre terme utilisé en radiothérapie est « délinéation ».
Le terme anglais « IGRT » sera utilisé, car il est beaucoup plus usité, même en France, que ne pourrait l'être l'acronyme français.
Les domaines de l'imagerie et de la radiothérapie ont vécu ces dernières vingt années une véritable révolution technologique. En effet, l'imagerie de planification multimodalité, basée sur le scanner et sur une ou plusieurs autres modalités après recalage/fusion, a considérablement amélioré la définition des volumes cibles. De plus et en parallèle, les équipements de radiothérapie se sont enrichis de solutions d'optimisation de la conformation de la dose aux volumes cibles en utilisant un principe de modulation d'intensité appliqué à la radiothérapie conformationnelle (IMRT), ou en utilisant une irradiation stéréotaxique, ou encore une radiothérapie par ions lourds.
le terme « conformationnel » indique le principe selon lequel l'irradiation respecte les volumes définis. Initialement un anglicisme, ce terme est un terme consacré et non substituable en radiothérapie.
Le principe de l'IGRT s'intègre enfin dans un compromis sur le rapport bénéfice-risque intrinsèquement lié à la pratique médicale en routine, en visant à augmenter l'index thérapeutique (diminuer les marges, les toxicités, augmenter les doses, le contrôle local) sans alourdir le traitement inutilement (moyens humains, financiers, irradiation supplémentaire du patient, marqueurs invasifs...). Il est directement lié à un contrôle qualité exigeant pour le suivi des performances de ces équipements de pointe.
Nous tenterons dans cet article de montrer le but de l'IGRT et ses différentes modalités d'application.
Compte tenu de la multiplication des modalités d'irradiation avec développement d'outils technologiques adaptés aux appareils de radiothérapie pour optimiser l'imagerie en cours de traitement, des classifications par principe d'application et par procédé technique sont proposées. Les noms commerciaux des équipements sont parfois utilisés faute de ne pas pouvoir se référer à des équipements génériques.
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MOTS-CLÉS
KEYWORDS
state of the art | Safety | quality | health | Radiation therapy
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Équipements utilisés par l'IGRT : principes techniques et physiques
En anglais
2. Contexte de l'IGRT
2.1 Objectifs
L'IGRT doit permettre la conformité de la dose délivrée telle qu'elle était planifiée ou souhaitée après adaptation au vu du rétrocontrôle. De nombreuses études montrent qu'elle réduit les incertitudes de repositionnement et permet parfois de visualiser des changements anatomiques ou tumoraux, permettant des corrections et adaptations. En revanche, le bénéfice clinique de l'IGRT est difficile à démontrer car l'IGRT s'est d'emblée imposée pour s'assurer de la bonne délivrance de l'irradiation. L'IGRT s'intègre de fait dans une démarche d'assurance qualité (QA).
L'IGRT permettrait théoriquement :
-
une réduction des marges de sécurité (PTV pour volume de traitement planifié incluant, d'une part, les incertitudes géométriques de repositionnement du patient et, d'autre part, un volume cible interne ou ITV pour les organes mobiles) autour des volumes cliniques cibles (CTV) ;
-
une augmentation de la dose (délivrée telle que planifiée !) au CTV liée à la réduction des marges d'incertitude, réduisant de fait l'irradiation des tissus sains ;
-
des traitements qui auparavant n'étaient pas possibles (4D = foie).
Plus la technique d'irradiation délivre la dose avec de forts gradients, plus l'IGRT s'impose.
Certaines limitations de l'IGRT doivent néanmoins être pesées : dose additionnelle due à l'imagerie ionisante, temps de traitement accru, potentielle invasivité lorsque des marqueurs implantés sont nécessaires, surcoût, temps humain (disponibilité médicale ou délégation des tâches)... L'IGRT requiert donc une mise en œuvre structurée et une autoévaluation. Depuis 2010, les moyens utilisables pour l'IGRT évoluent rapidement. Le choix de la modalité peut être complexe et ce choix doit être concerté et multidisciplinaire (médecins physiciens, ingénieurs biomédicaux, manipulateurs, administratifs, radiologues, etc.).
HAUT DE PAGE2.2 Niveaux de vérification
Il existe plusieurs niveaux de vérification faisant tous partie de l'IGRT au sens large.
HAUT DE PAGE...
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Contexte de l'IGRT
BIBLIOGRAPHIE
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(2) - HALG (R.A.) et al - Systematic measurements of whole-body imaging dose distributions in image-guided radiation therapy. - Med. Phys., 39(12), p. 7650-7661 (2012).
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(3) - KUHR (G.C.L.), SCHLEGEL (W.) - Patient positioning sensor unit (PPSU) for stereotactically guided fractionated radiotherapy. - In ESTRO 17 Annual. Meeting, Edinburgh (1998).
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(4) - CHEN (Q.S.), WEINHOUS (M.S.), DEIBEL (F.C.), CIEZKI (J.P.), MacKLIS (R.M.) - Fluoroscopic study of tumor motion due to breathing : facilitating precise radiation therapy for lung cancer patients. - Med. Phys., 28, p. 1850-1856 (2001).
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(5) - SEPPENWOOLDE (Y.), SHIRATO (H.), KITAMURA (K.), SHIMIZU (S.), VAN HERK (M.), LEBESQUE (J.V.), MIYASAKA (K.) - Precise and real-time measurement of 3D tumor motion in lung due to breathing and heartbeat, measured during radiotherapy. - Int. J. Radiat. Oncol. Biol. Phys., 53, p. 822-834 (2002).
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