Introduction : La bonne délivrance de la dose dans le traitement des tumeurs pulmonaires est une thématique forte en radiothérapie. En effet, la mobilité de la lésion due à la respiration du patient complique la réussite de la conformation et de la corrélation de la dose absorbée au PTV. Cette étude s'est portée sur l'effet dosimétrique appelé interplay. Ce phénomène décrit un ensemble de non-corrélations entre la dose calculée par un TPS et celle réellement délivrée au PTV. Ces différences sont dues à la combinaison de deux mouvements : la modulation des lames en VMAT et le mouvement du GTV dans l'ITV. Le but de cette étude est de mettre en évidence et de quantifier l'effet interplay en faisant varier des paramètres liés au patient ou au traitement dans des conditions stéréotaxiques.

Matériel et méthodes : L'étude a été réalisée sur le fantôme CIRS 008A (modèle de cage thoracique) équipé d'un cylindre pulmonaire mobile contenant un insert sphérique tumoral de 1 cm de diamètre. Les planifications ont été réalisées sur Eclipse (v10, AAA) pour un hémi-arc en VMAT d'un faisceau 6 MV d'un Novalis Truebeam. Les mesures de dose absorbée ont été réalisées avec une chambre d'ionisation Pinpoint 31006 placée au centre du volume tumoral.

Résultats : L'effet interplay a été observé de façon préliminaire en considérant trois points : la répétabilité, le degré de modulation et la dose absorbée par fraction.
La répétabilité d'une fraction de 2 Gy a été investiguée (10 répétitions). Nous avons obtenu un écart moyen entre la mesure et le calcul de 3% avec un écart type de 9% et un maximum de 17%. Cette importante disparité est liée à l'effet interplay. Ces valeurs sont semblables à celles publiées [1,2]. On observe aussi le lissage de l'effet à l'échelle d'un traitement normofractionné.
Le degré de modulation a été étudié en procédant à une escalade du nombre d'UM pour une même prescription et une configuration identique. Des écarts de 1,2%, de 5,9% et de 8,5% entre la planification et la mesure ont été observés, respectivement, pour le plan d'optimisation de base, après 5% et 19% d'augmentation d'UM. Ces résultats illustrent l'effet interplay et la corrélation entre le degré de modulation et l'importance de l'effet.
L'influence de la dose absorbée par séance a été étudiée pour des fractions allant de 2 à 15 Gy. Les résultats sont présentés dans la figure ci-dessous.

On observe une diminution de l'écart relatif et donc de l'effet interplay avec l'augmentation de la dose absorbée délivrée par fraction. Ce résultat montre le lissage de l'effet interplay avec des fractionnements de type stéréotaxique.

Conclusion : Ces travaux ont permis de mettre en évidence et de quantifier l'effet interplay, notamment en reproduisant des résultats de la littérature. Les bases d'un travail à poursuivre sur la quantification de l'interplay en conditions stéréotaxiques ont été établies. La finalité est d'explorer l'ensemble des paramètres patient, machine ou dosimétrique afin de borner leurs valeurs et limiter l'importance de l'effet interplay.

[1] Jiang et al., 2003, An experimental investigation on intra-fractional organ motion effects in lung IMRT treatments, Phys. Med. Biol. Vol. 48, 1773—1784.
[2] Ross et al., 2006, Measurement of interplay effect in lung IMRT treatment using EDR2 films, Am. Coll. Med. Phys. Vol. 7