Utilisation de l’imagerie de basse énergie (kV) pendant les fractions pour l’évaluation de la qualité d’une arcthérapie volumétrique modulée stéréotaxique du foie avec asservissement à la respiration

Onze ans après le début des irradiations intracrâniennes en conditions stéréotaxiques par le groupe Salt (Saint-Anne — Lariboisière — Tenon) sous l'égide de Betti, il nous a semblé utile de faire le point sur la méthodologie de planification du groupe Salt de 1997. À ce jour, nous avons traité 693 patients dont une majorité avait une malformation artérioveineuse (90 %) et a reçu un traitement non fractionné. La réalisation de l'irradiation elle-même a peu changé. La localisation du volume cible est réalisée en neurochirurgie à Sainte-Anne. L'ensemble de l'imagerie stéréotaxique est envoyé par le réseau numéris, dans le service de radiothérapie de l'hôpital Tenon. La planification est réalisée à l'aide d'un SPT Artemis 3D/Dosigray. La conformation ou le remplissage du volume lésionnel est réalisée par compartimentage selon la « méthodologie des foyers associés å en plusieurs subvolumes sphériques ou elliptiques ajustés, interactivement sur les représentations graphiques 3D de la lésion. L'optimisation directe de l'espace d'irradiation se fait en agissant sur le nombre d'arcs, leur position angulaire, les angles de début et de fin de chaque arc tels qu'ils sont fournis par la base de données dosimétriques. La distribution de dose calculée va être évaluée selon un certain nombre de paramètres quantitatifs. La deuxième méthode d'optimisation fait appel à la modulation de l'intensité du faisceau au cours des arcs. Elle est basée sur la théorie mathématique des problèmes inverses et l'analyse SVD (singular value decomposition) des procédures d'irradiation. Les accélérateurs linéaires actuels ne permettent pas encore la modulation d'intensité d'une arcthérapie. Pour réaliser cela, nous transformons les profils de forme irrégulière en profils rectangulaires de pondération modulée. Toute planification optimisée doit être évaluée avant la mise en œuvre. Les critères d'évaluation reposent sur l'analyse par histogrammes dose-volume différentiels et cumulatifs de la distribution de dose. Les histogrammes dose-volume permettent d'étudier dans la lésion et à l'extérieur, les volumes de « sous- å et de « surdosage å en fonction d'une isodose périphérique choisie. Nous avons mis au point des paramètres quantitatifs permettant d'évaluer les planifications: le facteur conformationnel et l'indice d'homogénéité. L'ensemble de cette méthodologie d'optimisation de la planification s'adresse aux irradiations non fractionnées, ou plurifractionnées, intra ou extracrâniennes.Progress in dosimetry optimization and in stereotactic radiation therapy according to the SALT group.We began intracranial stereotactic irradiation under the direction of O Betti 11 years ago. At the present time, we believe it is interesting to present the methodologies of the SALT (Saint-Anne — Lariboisière — Tenon) group. Up to the present time we have irradiated 693 patients using a single fraction. Arteriovenous malformations (AVMs) represented the majority (90%) of treated lesions. Irradiation protocol has little changed since 1986, and the localization of the target volume was performed in the neurosurgery department of St Anne Hospital, France. The stereotactic images (computerized tomography [CT], angiography) were sent to the radiotherapy department of Tenon Hospital through the French public digital network NUMERIS. Protocol was realized using the stereotactic ARTEMIS-3D/Dosigray TPS. The lesion volume was filled by one or more spherical or elliptical subvolumes using the “Associated Target Methodology”. The interactive adjustment of subvolumes was based on the 3D graphical representations of the lesion. The direct optimization of the irradiation space was performed by managing parameters provided by the DDB (Dosimetric Data Base) such as the number of arcs, their angular position, as well as the starting and the ending point of each arc. The evaluation of the calculated dose distribution was made using quantitative parameters. The second method of optimization was based on the minibeam intensity modulation using a mathematical theory of inverse problems and singular value decomposition (SVD) analysis. At the present time, due to technical reasons, linear accelerators do not permit the modulation of intensity of arctherapy. Thus we transformed the profiles of irregular forms into rectangular profiles of modulated ponderation, with each optimized plan being evaluated before its implementation. The criteria of evaluation were derived from the differential and cumulative dose volume histograms (DVH). The DVHs permitted the evaluation of the volumes of underdosage and overdosage inside the lesion and in the healthy tissue, respectively. Using DVHs, we have defined parameters such as the conform factor and the homogeneity index. We stress that the methodology of protocol optimization is valid for single or multiple fractions as well as for intra- and extra-cranial irradiation.