Cours nationaux de DES de Radiothérapie oncologiqueNancy – 2 au 4 février 2012

Pr Isabelle BARILLOT – CHU de TOURS

Rationel de l’optimisation de la distribution de dose.

Modèle : les curiethérapies gynécologiques

Pourquoi optimiser ?

Couvrir de manière optimale les volumes cibles en épargnant les organes à risques

Escalader la dose pour un obtenir un meilleur contrôle local

Que faut-il pour optimiser la distribution de dose en curiethérapie ?

Imagerie en coupe avec applicateurs en place

Recommandations pour la définition des volumes d’optimisation et des contraintes

Qualité de l’implantation

Qu’est-ce que la Curiethérapie Optimisée ?

Curiethérapie basée sur une imagerie en coupe avec

reconstruction des volumes d’intérêt et évaluation de la

dose en 3D+

Manipulation des positions et des temps de stationnement de la source

= Optimisation

Recommendations of the European brachytherapy society : GYN GEC ESTRO Group

Langage commun

Basées sur l’expérience (schools and traditions) de différentes équipes et sur les recommandations internationales en vigueur (ICRU 38)

Testées pas à pas par les différentes équipes participants aux groupes de travail.

Recommendations of the European brachytherapy society : GYN GEC ESTRO Group

Méthode de Vienne : Adaptation individuelle de la dose et du volumebasée sur les applicateurs ring standards

• Curiethérapie HDD• Configurations standards définies avec des chargements différents pour chaque applicateur TPS « librairie »• Point A : point de référence pour démarrer le calcul de dose• mais dose limitée en fonction de la tolérance des organes à risque :

•Moins de 70% de la dose au point A au point ICRU rectum •Moins de 80% de la dose au point A (si possible) au point ICRU Vessie

• Limitations de dose pour chaque fraction • Adaptation possible des dwell times / dwell positions (particulièrement en fonction de la position des organes à risque

Schools and traditions

Méthode de Vienne

Méthode de l’Institut Gustave-Roussy : adaptation individuelle du volume 60 GyBasée sur la technique du moulage personnalisé

• Position et taille des sources basées sur :• anatomie • topographie de la tumeur

• Sources vaginales parallèles entre elles et situées latéralement au col • utérin• prévision de la position et de la longueur des sources au moment de la • confection du moulage• Durée de traitement fonction de la couverture du volume cible par • l’isodose de référence en prenant en compte la dose aux organes à risque• Volume de l’isodose 60 Gy pour rapporter

Schools and traditions

Méthode de l’institut Gustave Roussy

Volume qui permet de comparer deux applications réalisées avec des applicateurs et des chargements différents ( dimensions isodose 60 Gy hwt = D60 Gy, HWT = D60Gy-DRTE )

Recommandations du GYN GEC ESTRO GROUP

GTV

Tumeur résiduelle visible à l’examen clinique et /ou sur l’IRM

au moment de la curiethérapie

Recommandations du GYN GEC ESTRO GROUP

CTV Haut Risque

Le col et toutes les extensions extra-cervicales présumées au moment de la curiethérapie

Définition du CTVHR : • Dérivé du point A, doit recevoir une dose comparable à la dose habituellement donnée au point A• Intention : 80 à 90 + Gy Dose totale Irradiation externe + Curiethérapie

GTV

Tumeur résiduelle visible à l’examen clinique et /ou sur l’IRM

au moment de la curiethérapie

CTV Haut Risque et Isodose passant par le point A

STADE IIb proximal STADE IIIb

Recommandations du GYN GEC ESTRO GROUP

CTV Haut Risque

Le col et toutes les extensions extra-cervicales présumées au moment de la curiethérapie

Définition du CTVHR : • Dérivé du point A, doit recevoir une dose comparable à la dose habituellement donnée au point A• Intention : 80 à 90 + Gy Dose totale Irradiation externe + Curiethérapie

Définition du CTVRI : • Dérivé du Volume de référence du rapport ICRU 38• Intention : 60 Gy Dose totale Irradiation externe + Curiethérapie

GTV

Tumeur résiduelle visible à l’examen clinique et /ou sur l’IRM

au moment de la curiethérapie

CTV Risque intermédiaire

L’extension tumorale macroscopique au moment du diagnostic

CTV à Risque Intermédiaire et Isodose cumulée 60 Gy

STADE IIb proximal STADE IIIb

Macroscopictumour load

Significant microscopicdisease

Potential microscopic tumour spread

Pelvic wall region

Pelvic wallregion

Significant microscopicdisease

Potential microscopictumour spread

Three different target volumes according to cancer cell density

cervix

HR IR LRIRLR

HR: High risk CTVIR : Intermediate risk CTVLR: Low risk CTV

HR: High risk CTVIR : Intermediate risk CTVLR: Low risk CTV

GTV CTVHR

CTVRI

GTV

CTVRI

CTVHR

Rapporter les paramètres relatifs au volume cible

TRAK

Volume de référence ICRU

Dose Prescrite

Dose au Point A

D 90 (Dose dans 90% du CTV)

D 100 (Dose minimale dans 100% du CTV)

V 100 (Volumerecevant ≥ 100% de la dose prescrite)

Total kerma in air at 1 meter Pendant l’ensemble du

traitement de la patiente Prise en compte de toutes les

sources

Proportionnel à: La dose intégrale délivrée à

la patiente Dose délivrée aux organes à

risque et à l’environnement (d 10 cm)

tKK in

iNN

,

Rapporter les paramètres relatifs au volume cible

TRAK

Volume de référence ICRU

Dose Prescrite

Dose au Point A

D 90 (Dose dans 90% du CTV)

D 100 (Dose minimale dans 100% du CTV)

V 100 (Volume recevant ≥ 100% de la dose prescrite)

Paramètres d‘optimisation

Dose la plus élevée possible au CTVHR ou ‟dose nécessaire et suffisante

Dose minimale de 60 Gy (EQD2Gy) au CTVRI

Respect des contraintes aux organes à risque

Recommandations ICRU 38 (1985)

Description de la dose et du débit de dose aux points de référence des organes à risques

Corrélation des paramètres ICRU avec les résultats Complications rectales

Crook JM. Radiother Oncol. 1987;8:321-332.Esche BA. Int J Radiat Oncol Biol Phys 1987;13:1183-1192.Montana GS. Int J Radiat Oncol Biol Phys 1988 ;16:95-100. Stryker JA. Gynecol Oncol 1988;29:1-11.Pourquier H. Bull Cancer Radiother 1996;83:135-143. Deshpande DD. Radiother Oncol. 1997;42:163-166. Logsdon M.D. Int J Radiat Oncol Biol Phys 1999, 43:763-775Perez CA. Int J Radiat Oncol Biol Phys 1999;44:855-866.

Bas débit de doseTaux de complications rectales (rectosigmoidiennnes : 20% (2%-35%) G3G4 4%-10%

Augmentation de la dose de référence rectale = Augmentation des complications rectales sévères

DRTE + DCu > 70-75 Gy surtout si DRTE > 40-50 Gy

Haut débit de doseTaux de complications rectales (rectosigmoidiennnes : 12%

G3G4 3%

Corrélation entre la dose et le taux de complication avec une dose seuil pour les complications rectales de (110 Gy3) 125 Gy3 au point rectum ICRU

Ogino I. Int J Radiat Oncol Biol Phys 1995;31:725–734. Clark BG. Int J Radiat Oncol Biol Phys 1997;38:989 –993.Chen SW . Radiat Med 1999; 17:289–293.Ferrigno R. Int J Radiat Oncol Biol Phys 2001;50:1123 –1135.

Corrélation des paramètres ICRU avec les résultats Complications vesicales

Taux de complications vésicales :

BDD : 12% (10%-15%) G3G4 1%-4%

HDD : 5% G3G4 0%-3%

Augmentation de la dose vésicale de référence : facteur prédictif des complications vésicales sévères

DRTE + DCu > 70-75 Gy

Tolérance probablement plutôt de l’ordre de 90 à 100 Gy si

débit au point ICRU à 0,5-0,6 Gy/h

Esche BA. Int J Radiat Oncol Biol Phys 1987;13:1183-1192.

Pourquier H. Int J Radiat Oncol Biol Phys 1987;13:1025-1033.

Montana GS. Int J Radiat Oncol Biol Phys 1988 ;16:95-100.

Perez CA. Int J Radiat Oncol Biol Phys 1999;44:855-866. Barillot I. Int J Radiat Oncol Biol Phys. 2000 ;48:189-200.

Sur scanner sans délinéation des organes

Hunter et al. Dose maximale déterminée dans le plan ou les 3 applicateurs apparaissent sur une ligne horizontale sur les coupes scanner

Ratio Dose max vessie/ dose ICRU : 1.01-3.59

Ling et al, Coltart et al Dose maximale déterminée sur la coupe de référence à mi ovoides. Calcul dose moyenne sur les coupes à - 2, + 2, +4.

Steggerda, van den Berg et al: dose maximale sur la coupe transverse passant par le point Rectum ICRU.

Ratio Dose max rectum/ dose ICRU : 2

PAS DE CORRELATION AVEC LES COMPLICATIONS

VESSIE

RECTUM

Sur scanner avec délinéation des organes

Steggerda MJ et al. Int J Radiat Oncol Biol Phys. 1997;39:237-245.Van den Bergh et al. Radiother Oncol. 1998;47:85-90.

Rapporter la dose minimale dans le plus petit volume significatif exposé à une forte dose

D2cc : Repésentative du risque de fistuleD5cc : représentative du risque de télangiectasie et de fibrose

Dose 3D vs dose ICRU : Rectum

Vienne 22 ptsHouston 93 pts

RICRU : 69 ± 13 Gy3D2cc : 60 ± 8 Gy3Ratio moyen : 0.92

Difference moyenne entre D2cc et RICRU2,1 Gy ± 3,4 Gy (p=0.5)

Wachter-Gerstner N et al. Radiother Oncol 2003;68:269Pelloski CE. Int J Radiat Oncol Biol Phys 2005;62:131-137–276.Kirisits et al. Int J Radiat Oncol Biol Phys 2005;62:901-911

Dose 3D vs dose ICRU : Vessie

Wachter-Gerstner N et al. Radiother Oncol 2003;68:269Pelloski CE. Int J Radiat Oncol Biol Phys 2005;62:131-137–276.Kirisits et al. Int J Radiat Oncol Biol Phys 2005;62:901-911

Vienne 22 ptsHouston 93 pts

Difference moyenne entre 2 cc et VICRU6,8 Gy ± 5,4 Gy (p<0.001)

VICRU : 75 ± 16 Gy3D2cc : 83 ± 9 Gy3Ratio moyen : 1.38

Sigmoide

Pas de données individualisées

Points additionnels : Vagin

xx xx

Technique du moulageTechnique du moulage Sonde et colpostatSonde et colpostat

Points placés latéralement à la surface de l’applicateur vaginal à une distancedonnée des sources de césium ou de chaque dwell position activée

Sonde et ringSonde et ring

Tiers supérieur du vagin : Tolérance muqueuse

BBD

Hintz et al 1980 150 Gy (1 seul ovoide + irradiation externe)

Au et al 2003 jusqu’à 238 Gy (1 seul ovoide + irradiation externe)

Reasonable ratio 140% à 200% de la dose au point A

HDD : ratio dose vaginale/dose au point A

Sonde et ovoides Sonde et ring

Noyes et al 1995 122%-129% 136%-271%

Mai et al 2001 50%-170%  140%-380% à 632%

Nevelsky et al 2004 130%-175%

Berger et al 2007 177% 404%-614% 

Rapporter les paramètres relatifs aux Organes à Risque

Paramètres d‘optimisation

D2cc rectum, sigmoïde ≤ 75 Gy (EQD2Gy)

D2cc vessie ≤ 90 Gy (EQD2Gy)

ICRU : Points de Reference vessie, Rectum

Dose minimale dans les tissus les plus exposés

D 0.1 cc: Dose maximale 3D

D 2 cc: ulcération/fistule

Optimisation = Evaluation dans un cadre prospectif

Merci de votre attention