Introduction : Les irradiations de type VMAT permettent la construction de formes élaborées d'isodoses pour traiter des volumes cibles complexes et épargner au mieux les organes à risque principalement grâce à la modulation des lames des MLC. Il en résulte des plans de traitement d'une importante complexité, notamment du point de vue mécanique (vitesse du bras, mouvement des lames...).
Ces dernières années, de nombreuses études ont été menées sur la définition d'indices mathématiques révélateurs du niveau de complexité des plans en les corrélant aux résultats des contrôles de qualité patient [1,2].
Dans ce contexte, les motivations de cette étude sont doubles :

- Comparer la complexité de nos plans VMAT issus de deux TPS à l'aide d'indices dédiés ;

- Corréler ces indices aux résultats expérimentaux de nos contrôles qualité patient.

Matériel et Méthode : Deux types d'indice sont utilisés : des indices classiques décrits dans la littérature et ceux définis par nos soins. Le premier indice que nous avons défini est fondé sur la distance entre les lames opposées (non placées sous les mâchoires) sur tous les points de contrôle des arcs pour chaque plan. Le premier indice de la littérature est le MCSV [3] dont la valeur diminue avec l'augmentation de la complexité.
Toutes localisations confondues, près de 450 plans VMAT ont été analysés (environ 2/3 d'Eclipse v11 et 1/3 de Raystation v5) pour un même accélérateur Novalis TX.
Les résultats des contrôles de qualité patient proviennent de mesures réalisées en 2D avec le fantôme ArcCheck et d'une mesure de chambre d'ionisation Pinpoint. Les analyses sont faites avec les indices gamma local et globlal à 3%/3 mm avec un seuil d'intégration de 10% de la dose maximale.

Résultats : Dans un premier temps, à partir de l'indice que nous avons défini, nous remarquons que la médiane des écarts entre lames opposées des plans est de 10 mm et 18 mm, respectivement, avec Eclipse et Raystation. Par ailleurs, la proportion moyenne de paires de lames opposées ayant un écart inférieur à 10 mm est de 32% et 20%, respectivement, avec Eclipse et Raystation. Enfin, le calcul du MCSV pour ces plans a révélé des valeurs de 0,25 et 0,39 et un écart type de 0,08 (32%) et 0,13 (33%), respectivement, pour Eclipse et Raystation.
Ces résultats illustrent le bon accord entre les deux types d'indice. De plus, ils sont révélateurs d'un niveau de complexité et de modulation plus importants dans nos pratiques avec Eclipse comparativement à Raystation. Dans un second temps, nous chercherons à corréler ces tendances à l'analyse des résultats expérimentaux des contrôles de qualité patient.

Conclusion : Le travail réalisé pour cette étude montre des différences nettes dans la complexité des plans de traitement selon les TPS. Ces résultats doivent être confirmés à l'aide de métriques additionelles et être corrélés aux résultats expérimentaux des contrôles de qualité patient.

Référence :
[1] Crowe et al., Examination of the properties of IMRT and VMAT beams and evaluation against pre-treatment quality assurance results, Phy. Med. Biol. 60 (2015) 2587—2601.
[2] Park et al., Modulation index of VMAT considering both mechanical and dose calculation uncertainties, Phys. Med. Biol. 60 (2015) 7101—7125.
[3] Masi et al., Impact of plan parameters on the dosimetric accuracy of volumetric modulated arc therapy, Med. Phys. 40(7), 2013