Optimisation des paramètres d’acquisition scanographique pour la radiothérapie des tumeurs mobiles

RésuméObjectifs de l’étudeDans le cadre du traitement des tumeurs bronchiques, ajuster les paramètres d’une acquisition tomodensitométrique tridimensionnelle hélicoïdale à l’aide d’un fantôme dynamique et comparer à la théorie les volumes d’un objet en mouvement obtenus.Matériels et méthodesTrois acquisitions tomodensitométriques hélicoïdales, réalisées avec le TDM Big Bore®, ont été comparées : l’acquisition tomodensitométrique tridimensionnelle (3D) « initiale » (paramètres constructeur), l’acquisition tomodensitométrique tridimensionnelle « optimisée » dont les paramètres se rapprochent d’une acquisition axiale lente et une acquisition tomodensitométrique quadrimensionnelle (4D). L’objet d’étude était un fantôme contenant une balle remplie d’eau disposée sur un plateau dynamique pouvant se déplacer dans les directions antéropostérieure ou supéro-inférieure avec une amplitude de 14 mm et une période de quatre secondes. Pour chaque acquisition et modalité (statique et dynamique), le volume de la balle a été quantifié par délinéation automatique et l’erreur relative estimée.RésultatsPour un déplacement antéropostérieur, le volume de la balle en mouvement était sous-estimé de 14,1 % avec l’acquisition initiale, de 0,2 % avec l’acquisition optimisée et surestimée de 0,8 % avec l’acquisition tomodensitométrique 4D moyennée. Pour un déplacement supéro-inférieur, il était sous-estimé d’environ 22 % avec l’acquisition initiale et d’environ 1 % avec les acquisitions optimisée et 4D moyennée.ConclusionLes mesures de volumes sur fantôme nous ont permis de valider les paramètres de l’acquisition tomodensitométrique optimisée car celle-ci a permis de restituer de manière satisfaisante le volume d’un objet en mouvement. Ce type d’acquisition est conseillé pour la détermination du volume cible interne en l’absence d’acquisition tomodensitométrique 4D.

Aim of the studyIn the case of lung tumor treatment, to adjust 3D helical computed tomography (CT) acquisition parameters using a dynamic phantom and compare to the theory the volumes of a moving object.Materials and methodsThree helical CT acquisitions were compared using a Big Bore CT scan : an “initial” 3D CT scan (constructor parameters), an “optimized” 3D CT scan which parameters are chosen to obtain an axial slow scan like acquisition and a 4D CT scan. We used a phantom composed by a ball filled with water set on a dynamic platform moving in the antero-posterior or cranio-caudal direction with a 14 mm amplitude and a 4 s period. For each acquisition and modality (static and dynamic), we quantified the ball volume by automatic contouring and we estimated relative errors.ResultsFor an antero-posterior displacement, the volume of the moving ball is under estimated by 14.1 % with the “initial” scan, by 0.2 % with the “optimized” scan and over estimated by 0.8 % with the averaged 4D scan. For a cranio-caudal displacement, it is under estimated by about 22 % with the “initial” scan and by about 1 % with the “optimized” scan and the averaged 4D scan.ConclusionVolume measurements performed with the dynamic phantom allowed us to validate the “optimized” 3D CT scan parameters because it accurately reflects the volume of a moving object. Radiotherapy departments without 4D CT should adapt scan parameters for internal target volume definition.