Radiothérapie adaptative en routine ? État de l’art : point de vue du physicien médical

RésuméLe développement conjoint de la radiothérapie guidée par l’image permettant de visualiser les variations anatomiques survenant en cours de traitement et de la radiothérapie hautement conformationnelle avec modulation d’intensité (RCMI) a mis en avant la nécessité de l’adaptation de la radiothérapie à ces variations anatomiques de telle sorte que la dose délivrée corresponde effectivement à la dose planifiée. On parle de radiothérapie adaptative dès que plusieurs plans de traitement sont utilisés pour traiter un patient en cours de radiothérapie. Cette adaptation peut avoir lieu en temps réel au moment de la séance de radiothérapie ou être différée. La mise en œuvre de la radiothérapie adaptative passe par de nombreuses opérations nouvelles, complexes et chronophages : recalage d’image, segmentation d’image, replanifications et éventuellement évaluation de la dose cumulée. Des méthodes de recalage d’images déformables peuvent être utilisées pour la propagation des contours avec un gain de temps précieux. Elles peuvent aussi servir pour l’évaluation de la dose à la séance et cumulée, ainsi que des méthodes de propagation de dose basées sur un calcul Monte-Carlo. Toutes ces méthodes sont soumises à des incertitudes et doivent être évaluées. Le rôle du physicien médical est de veiller à ce que toute nouvelle technologie, comme la radiothérapie adaptative, soit déployée avec le plus de sécurité possible en la validant techniquement et en développant un programme d’assurance qualité spécifique. L’utilisation de la radiothérapie adaptative n’est pas encore mature pour une pratique de routine, nécessite une grande prudence et devrait être validée dans le cadre d’essais prospectifs.

The development of both image-guided and intensity-modulated radiotherapy has underlined the question of treatment adaptation to anatomical and/or biological changes occurring during radiotherapy course and modifying delivered dose to the patient. Adaptive radiotherapy has been introduced when several plans are used to treat a patient during radiotherapy. Adaptation may be performed online, offline or in a hybrid way. New images of the patient are needed for adaptive radiotherapy to perform many processes: image registration, segmentation and evaluation of cumulative dose. Deformable image registration methods are generally used to image registration and contours propagation. Fraction and cumulative dose evaluations use deformable image registration methods or more complex methods based on Monte-Carlo calculation. These methods have uncertainties and have to be evaluated. However, evaluation and validation tools are still being developed. The physicist's mission is to ensure that every new technology, such as adaptive radiotherapy, is deployed with highest safety, by technical validation and by implementing a specific quality assurance program. Adaptive radiotherapy implementation still raises many questions, so its potential clinical application requires great caution and should be carefully explored in prospective clinical trials.