Optimisation experte de la balistique et des moyens de contrôles en radiothérapie conformationnelle par modulation d'intensité (RCMI)

Introduction : Actuellement, la RCMI est utilisee principalement pour les traitements du cancer de la prostate et de la sphere ORL. En effet, elle permet, par rapport a la radiotherapie conformationnelle classique, de mieux conformer le volume cible quelle que soit sa forme, et donc de preserver d'avantage les organes a risque (OARs). Ces deux localisations (prostate et ORL) representent a elles seules, 19% des patients traites en radiotherapie externe en 2004, au Centre Alexis Vautrin. Bien que la RCMI y soit mise en œuvre depuis 2001 (le Centre Alexis Vautrin est l'un des premiers a l'avoir fait), seul 1,5% de ces patients beneficient des traitements par RCMI. La cause principale est le temps necessaire a la mise en œuvre du traitement. Le but de notre etude est donc de mettre au point des procedes permettant d'etendre l'acces a cette technique, a une majorite de patients. Il s'agit pour cela de concilier la recherche du meilleur traitement repondant aux attentes du patient, et la reduction du temps necessaire a la planification et a la verification dosimetrique de chaque plan de traitement. Ainsi, nos deux principaux axes de travail sont d'une part, l'optimisation et l'automatisation du choix de la balistique de traitement, et d'autre part, l'optimisation des controles de qualite a l'aide d'une Maitrise Statistique des Procedes (MSP). Methodes d'optimisation et d'automatisation du choix de la balistique de traitement : Nous avons etudie differents algorithmes d'optimisation : le recuit simule, l'algorithme genetique et l'algorithme du simplexe. Ceux-ci nous permettront d'obtenir de maniere automatique les faisceaux optimums : irradiant suffisamment le volume cible, tout en epargnant les OARs avoisinants. Ces algorithmes necessitent l'utilisation d'une fonction score pertinente, laquelle regroupe les objectifs cliniques et evalue numeriquement la qualite d'un plan de traitement. Neanmoins, une evaluation classique, basee sur des criteres dosimetriques serait tres consommatrice de temps. En effet, les matrices de fluence doivent etre optimisees pour chaque nouvelle configuration testee. Ainsi, il est interessant d'introduire dans un premier temps, une fonction score basee sur des criteres geometriques, pour permettre une reduction de l'espace des solutions et un affinement de la balistique. Ces criteres geometriques ont pour but de quantifier, pour une orientation donnee de faisceau, les proportions de volume cible irradiees par rapport aux proportions d'OARs et de tissus sains irradiees. Ensuite, une fonction score basee sur des criteres dosimetriques sera utilisee. La Maitrise Statistique des Procedes (MSP) appliquee au controle de qualite en RCMI : La MSP est une methode d'analyse statistique, pour le controle et l'amelioration de la qualite des procedes et processus, elle a ete largement developpee dans l'industrie. Dans cette etude, elle est appliquee au controle de la qualite des doses mesurees et calculees en RCMI. Les objectifs sont (1) d'evaluer et si necessaire, d'ameliorer la stabilite du systeme dans le cas du controle systematique de tous les faisceaux de chaque patient (controles a 100%), (2) de determiner, lorsque le systeme est considere stable, s'il est possible d'eviter ces controles a 100%, et de rationaliser le processus en agissant sur le nombre et la frequence des controles en fonction de risques statistiques predefinis, au lieu de les choisir par experience ou par intuition, et enfin (3) de prevenir d'eventuelles derives des valeurs cibles ou de leur dispersion, en les mettant sous controle statistique, au lieu de les subir.