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Eze 30/03/01
Radiothérapie des tumeurs cérébralesRadiothérapie des tumeurs cérébrales
P.Y. Bondiau
1. Centre A. LACASSAGNE. 33 avenue de valombrose,06189 Nice cedex 2France
Eze 30/03/01
Incidence pour 100 000 personnes-années Incidence pour 100 000 personnes-années (US 1990-1993)(US 1990-1993)Incidence pour 100 000 personnes-années Incidence pour 100 000 personnes-années (US 1990-1993)(US 1990-1993)
Total
T. gliales
Méningiome
Autre
T. Pituitaires
Lymphomes
Eze 30/03/01
ChirurgieChirurgieChirurgieChirurgie
Eze 30/03/01
Dose et survieDose et survieDose et survieDose et survie
Walker, IJROBP 5:1725-31,1979Walker, IJROBP 5:1725-31,1979Walker, IJROBP 5:1725-31,1979Walker, IJROBP 5:1725-31,1979
Pro
port
ions
Pro
port
ions
Pro
port
ions
Pro
port
ions
SemainesSemainesSemainesSemaines
Eze 30/03/01
GBM : Résultats de la radiothérapieGBM : Résultats de la radiothérapieGBM : Résultats de la radiothérapieGBM : Résultats de la radiothérapie
EssaisEssais MS MS :: low dose low dose MS : hight doseMS : hight dose
MRC (474 Pts.)MRC (474 Pts.)36 w. (45 Gy.)36 w. (45 Gy.) 52 w. (60 Gy.) 52 w. (60 Gy.)
Br J Cancer 1991 oct, 64(4):769-74Br J Cancer 1991 oct, 64(4):769-74
WalkerWalker 14 w. (50 Gy.)14 w. (50 Gy.) 42 w. (60 Gy.)42 w. (60 Gy.)
IJROBP 5:1725-31,1979
RTOGRTOG (636 Pts.)(636 Pts.) 41 w. (48-54 Gy.)41 w. (48-54 Gy.) 46 w. (64-81 Gy.)46 w. (64-81 Gy.)
Cancer 1996 Apr 15;77(8):1535-43Cancer 1996 Apr 15;77(8):1535-43
EssaisEssais MS MS :: low dose low dose MS : hight doseMS : hight dose
MRC (474 Pts.)MRC (474 Pts.)36 w. (45 Gy.)36 w. (45 Gy.) 52 w. (60 Gy.) 52 w. (60 Gy.)
Br J Cancer 1991 oct, 64(4):769-74Br J Cancer 1991 oct, 64(4):769-74
WalkerWalker 14 w. (50 Gy.)14 w. (50 Gy.) 42 w. (60 Gy.)42 w. (60 Gy.)
IJROBP 5:1725-31,1979
RTOGRTOG (636 Pts.)(636 Pts.) 41 w. (48-54 Gy.)41 w. (48-54 Gy.) 46 w. (64-81 Gy.)46 w. (64-81 Gy.)
Cancer 1996 Apr 15;77(8):1535-43Cancer 1996 Apr 15;77(8):1535-43
Eze 30/03/01
Autres particulesAutres particulesAutres particulesAutres particules
AuteurAuteur ParticulesParticules SMSM
PikclesPikcles PionsPions 8,4 m.8,4 m.IJROBP 37(3), 491-7, 1997IJROBP 37(3), 491-7, 1997
LaramoreLaramore NN 10 m.10 m.IJROBP 14, 1093-02, 1988IJROBP 14, 1093-02, 1988
GriffinGriffin N+PN+P 9,8 m.9,8 m.Am. M. Clin. Onco. 6(6), 661-7, 1983Am. M. Clin. Onco. 6(6), 661-7, 1983
FitzekFitzek PP 20 m.20 m.J. Neurosurg. 91, 251-260, 1999J. Neurosurg. 91, 251-260, 1999
AuteurAuteur ParticulesParticules SMSM
PikclesPikcles PionsPions 8,4 m.8,4 m.IJROBP 37(3), 491-7, 1997IJROBP 37(3), 491-7, 1997
LaramoreLaramore NN 10 m.10 m.IJROBP 14, 1093-02, 1988IJROBP 14, 1093-02, 1988
GriffinGriffin N+PN+P 9,8 m.9,8 m.Am. M. Clin. Onco. 6(6), 661-7, 1983Am. M. Clin. Onco. 6(6), 661-7, 1983
FitzekFitzek PP 20 m.20 m.J. Neurosurg. 91, 251-260, 1999J. Neurosurg. 91, 251-260, 1999
Eze 30/03/01
Complications (I)Complications (I)Complications (I)Complications (I)
– Age
• Développement neural : maximum au cours des 3 premières années,
décroît jusqu’à l’adolescence
– Dose
• La radiosensibilité des cellules explique par exemple qu’une dose de
30 Gy suffise à entraîner des troubles du développement
neurologique chez l'enfant
– Volume irradié
• Encéphale in toto
– Type de rayonnement, les thérapeutiques associées
• (methotrexate dès 24 Gy)
– Age
• Développement neural : maximum au cours des 3 premières années,
décroît jusqu’à l’adolescence
– Dose
• La radiosensibilité des cellules explique par exemple qu’une dose de
30 Gy suffise à entraîner des troubles du développement
neurologique chez l'enfant
– Volume irradié
• Encéphale in toto
– Type de rayonnement, les thérapeutiques associées
• (methotrexate dès 24 Gy)
Eze 30/03/01
Complications (II)Complications (II)Complications (II)Complications (II)
• La radionécrose cérébrale– 5 % vers 55 Gy et 20 % à 65 Gy (chez l ’enfant)
– Atteinte de la microcirculation et oligodendrocytes puis démyélinisation puis nécrose
• La leucoencephalopathie
• Leucoencephalopathie nécrosante
• Micro-angiopathie minéralisante
– Destruction multifocale de la substance blanche (dès 24 Gy)
– Somnolence, comitialité, déficits moteurs, ataxie
– Atrophie cérébrale, dilatation ventriculaire, calcifications dystrophiques N.G.
• La radionécrose cérébrale– 5 % vers 55 Gy et 20 % à 65 Gy (chez l ’enfant)
– Atteinte de la microcirculation et oligodendrocytes puis démyélinisation puis nécrose
• La leucoencephalopathie
• Leucoencephalopathie nécrosante
• Micro-angiopathie minéralisante
– Destruction multifocale de la substance blanche (dès 24 Gy)
– Somnolence, comitialité, déficits moteurs, ataxie
– Atrophie cérébrale, dilatation ventriculaire, calcifications dystrophiques N.G.
Eze 30/03/01
Complications (III)Complications (III)Complications (III)Complications (III)
• Atteinte des fonctions supérieures : – Tardif, aggravation– Chir et RTE (astrocytome)
• QI Abaissé, tr. praxies, tr du comportement et retards scolaires– RTE seule (LAL)
• Performances significativement moins élevées
• Généralement considérées dans la limite de la normale– Association au methotrexate
• Tumeurs secondaires– OS, tumeurs cérébrales, leucémies, autres types de sarcomes
• Séquelles Endocriniennes– STH, TSH
• Atteinte des fonctions supérieures : – Tardif, aggravation– Chir et RTE (astrocytome)
• QI Abaissé, tr. praxies, tr du comportement et retards scolaires– RTE seule (LAL)
• Performances significativement moins élevées
• Généralement considérées dans la limite de la normale– Association au methotrexate
• Tumeurs secondaires– OS, tumeurs cérébrales, leucémies, autres types de sarcomes
• Séquelles Endocriniennes– STH, TSH
Eze 30/03/01
Comment diminuer les effets secondaires ?Comment diminuer les effets secondaires ?Comment diminuer les effets secondaires ?Comment diminuer les effets secondaires ?
• Effets II de la RTE
• Pronostic des T. Cérébrales
• Diminution des EII par localisation précise des differentes
structures cérébrales
• Méningiome
– 2 champs latéraux
– Preciser les volumes critiques
– M problématique que la 3D pour le poumon
• Effets II de la RTE
• Pronostic des T. Cérébrales
• Diminution des EII par localisation précise des differentes
structures cérébrales
• Méningiome
– 2 champs latéraux
– Preciser les volumes critiques
– M problématique que la 3D pour le poumon
Eze 30/03/01
Eze 30/03/01
But :But :But :But :
Diminution du taux de complications
sur le tissu sain, possibilité
d’amélioration du contrôle local
Diminution du taux de complications
sur le tissu sain, possibilité
d’amélioration du contrôle local
Eze 30/03/01
Définition et HistoriqueDéfinition et HistoriqueDéfinition et HistoriqueDéfinition et Historique
• Ensemble de procédures strictes permettant d’envisager une RT de haute précision.
• Contrôle de qualité de chaque élément de la chaine.
• 1950 Busse et Freidman
• 1965 Takahashi
• Ensemble de procédures strictes permettant d’envisager une RT de haute précision.
• Contrôle de qualité de chaque élément de la chaine.
• 1950 Busse et Freidman
• 1965 Takahashi
ScannerScanner DosimètrieDosimètrie Appareil de traitementAppareil de traitement
SuiviSuivi
Eze 30/03/01
ActuellementActuellementActuellementActuellement
• Relation dose / réponse tumorale.
• Relation contrôle local / survie.
• Relation dose / survie pour certaines tumeurs
• RT conventionnelle : problème des structures critiques.
• Progrès de l’imagerie médicale : meilleure définition des
structures critiques et de la tumeur.
=> Délivrer la dose de manière plus précise
• Relation dose / réponse tumorale.
• Relation contrôle local / survie.
• Relation dose / survie pour certaines tumeurs
• RT conventionnelle : problème des structures critiques.
• Progrès de l’imagerie médicale : meilleure définition des
structures critiques et de la tumeur.
=> Délivrer la dose de manière plus précise
Eze 30/03/01
• Objectifs :
– Viser juste
– Augmenter la dose au volume tumoral
– Diminuer la dose aux tissus sains
• Nécessite une réflexion sur les volumes
– Problème des marges de sécurité
– Déterminer précisément les différents volumes.
– Nécessité de ne traiter que les volumes atteints ?
– Quelle imagerie?
• Objectifs :
– Viser juste
– Augmenter la dose au volume tumoral
– Diminuer la dose aux tissus sains
• Nécessite une réflexion sur les volumes
– Problème des marges de sécurité
– Déterminer précisément les différents volumes.
– Nécessité de ne traiter que les volumes atteints ?
– Quelle imagerie?
ObjectifsObjectifsObjectifsObjectifs
Eze 30/03/01
• Nécessité de localiser les structures cérébrales
• Actuellement :
– Manuelle
– Consomatrice de temps
– Sur un scanner dosimétrique
• non optimal pour la localisation
– Pas de comparaisons
– Operateur dépendant
• Nécessité de localiser les structures cérébrales
• Actuellement :
– Manuelle
– Consomatrice de temps
– Sur un scanner dosimétrique
• non optimal pour la localisation
– Pas de comparaisons
– Operateur dépendant
Contourage des structuresContourage des structures
Eze 30/03/01
Contourage:Contourage:Contourage:Contourage:
LE CONTOURAGE:LE CONTOURAGE: - Manuel - Manuel
- Automatique- Automatique
DEFINITION DES VOLUMESDEFINITION DES VOLUMES - Critères stricts (Terminologie de l ’ICRU)- Critères stricts (Terminologie de l ’ICRU)
LE CONTOURAGE:LE CONTOURAGE: - Manuel - Manuel
- Automatique- Automatique
DEFINITION DES VOLUMESDEFINITION DES VOLUMES - Critères stricts (Terminologie de l ’ICRU)- Critères stricts (Terminologie de l ’ICRU)
GTVGTV CTVCTV PTVPTV VTVT VIVI
Eze 30/03/01
ExempleExempleExempleExemple
histogrammes dose / volume
Eze 30/03/01
Exemples (II)Exemples (II)Exemples (II)Exemples (II)
Eze 30/03/01
DosimétrieDosimétrieDosimétrieDosimétrie
• Chaque faisceau A, B, C a une forme différente, définie par la projection du
volume cible.
• Ils peuvent ne pas être situés dans le même plan (RT non coplanaire).
• Chaque faisceau A, B, C a une forme différente, définie par la projection du
volume cible.
• Ils peuvent ne pas être situés dans le même plan (RT non coplanaire).
Faisceau AFaisceau A Faisceau BFaisceau B
Faisceau CFaisceau C
PTV
Eze 30/03/01
Scanner VS IRMScanner VS IRMScanner VS IRMScanner VS IRM
IRM
• Multiplan
• Séquences multiples
• Haute précision pour la localisation des structures
• Déplacement chimique
IRM
• Multiplan
• Séquences multiples
• Haute précision pour la localisation des structures
• Déplacement chimique
Scanner dosimétrique
• Geométrie
• Rapidité (claustrophic)
• Information sur la densité
d ’électron
• Interface avec la console de
dosimétrie
Scanner dosimétrique
• Geométrie
• Rapidité (claustrophic)
• Information sur la densité
d ’électron
• Interface avec la console de
dosimétrie
Eze 30/03/01
Exemples (I)Exemples (I)Exemples (I)Exemples (I)Radiothérapie conformationnelleRadiothérapie conformationnelle
ScannerScanner Dosimètrie 3DDosimètrie 3D Appareil de traitementAppareil de traitement
Eze 30/03/01
Collimateur multilamesCollimateur multilamesCollimateur multilamesCollimateur multilames
Collimateur
SourceMLC
Eze 30/03/01
AutheurAutheur DoseDose MSMS
ChangChang 70 Gy.70 Gy. 8,4 m.8,4 m.
NakagawaNakagawa 90 3D Gy.90 3D Gy. 17 m.17 m.
SandlerSandler 80 3D Gy.80 3D Gy. 16 m.16 m.
ScottScott 72 Gy.72 Gy. 10,2 m.10,2 m.
LutterbachLutterbach 54 Gy.54 Gy. 8,8 m.8,8 m.
GonzalesGonzales 60 Gy.60 Gy. 8 m.8 m.
AutheurAutheur DoseDose MSMS
ChangChang 70 Gy.70 Gy. 8,4 m.8,4 m.
NakagawaNakagawa 90 3D Gy.90 3D Gy. 17 m.17 m.
SandlerSandler 80 3D Gy.80 3D Gy. 16 m.16 m.
ScottScott 72 Gy.72 Gy. 10,2 m.10,2 m.
LutterbachLutterbach 54 Gy.54 Gy. 8,8 m.8,8 m.
GonzalesGonzales 60 Gy.60 Gy. 8 m.8 m.
Doses Doses Doses Doses
Eze 30/03/01
Différents traitements par radiothérapie possiblesDifférents traitements par radiothérapie possiblesDifférents traitements par radiothérapie possiblesDifférents traitements par radiothérapie possibles
RadiothérapieClassique
Steréotaxie
RS Dose Unique
Radiothérapie Conformationnelle
•Faisceaux de forme differente•Nombre de faisceau•Collimateur multilames•Faisceaux traités le même jour
Protonthérapie
RS Dose Fractionnée
Eze 30/03/01
Eze 30/03/01
Modulation d ’IntensitéModulation d ’Intensité
• Dynamique (Moving window)• Dynamique (Moving window) • Statique (Stanford)• Statique (Stanford)
Col
limat
eur
Col
limat
eur
Col
limat
eur
Col
limat
eur
Dos
eD
ose
Dos
eD
ose
Eze 30/03/01
Approche statique « step-and-shoot »Approche statique « step-and-shoot »
Seg 1Seg 1 Seg 2Seg 2 Seg 3Seg 3 Seg 4Seg 4 Seg 5Seg 5 Seg 6Seg 6 Seg 7Seg 7
1 5 2 3 4 6 7
Pict by SiemensPict by Siemens
Eze 30/03/01
Imaging andImaging andanatomicanatomicstructurestructure
delineationdelineation
Imaging andImaging andanatomicanatomicstructurestructure
delineationdelineation
Beam definitionBeam definitionBeam definitionBeam definition
fractionnationfractionnationfractionnationfractionnation
Dose calculationDose calculationDose calculationDose calculation
IMRTIMRToptimizationoptimization
IMRTIMRToptimizationoptimization
Plan evaluationPlan evaluationPlan evaluationPlan evaluationConversion ofConversion ofintensities intointensities intoleaf trajectoriesleaf trajectories
Conversion ofConversion ofintensities intointensities intoleaf trajectoriesleaf trajectories
DosimetricDosimetricverification ofverification ofIMRT beamIMRT beam
DosimetricDosimetricverification ofverification ofIMRT beamIMRT beam
Patient setup,Patient setup,& Treatment& Treatment
deliverydelivery
Patient setup,Patient setup,& Treatment& Treatment
deliverydelivery
IMRT planning processIMRT planning processIMRT planning processIMRT planning process
Imaging andImaging andanatomicanatomicstructurestructure
delineationdelineation
Imaging andImaging andanatomicanatomicstructurestructure
delineationdelineation
Beam definitionBeam definitionBeam definitionBeam definition
fractionnationfractionnationfractionnationfractionnation
Dose calculationDose calculationDose calculationDose calculation
IMRTIMRToptimizationoptimization
IMRTIMRToptimizationoptimization
Plan evaluationPlan evaluationPlan evaluationPlan evaluationConversion ofConversion ofintensities intointensities intoleaf trajectoriesleaf trajectories
Conversion ofConversion ofintensities intointensities intoleaf trajectoriesleaf trajectories
DosimetricDosimetricverification ofverification ofIMRT beamIMRT beam
DosimetricDosimetricverification ofverification ofIMRT beamIMRT beam
Patient setup,Patient setup,& Treatment& Treatment
deliverydelivery
Patient setup,Patient setup,& Treatment& Treatment
deliverydelivery
Imaging andImaging andanatomicanatomicstructurestructure
delineationdelineation
Imaging andImaging andanatomicanatomicstructurestructure
delineationdelineation
Beam definitionBeam definitionBeam definitionBeam definition
fractionnationfractionnationfractionnationfractionnation
Dose calculationDose calculationDose calculationDose calculation
IMRTIMRToptimizationoptimization
IMRTIMRToptimizationoptimization
Plan evaluationPlan evaluationPlan evaluationPlan evaluationConversion ofConversion ofintensities intointensities intoleaf trajectoriesleaf trajectories
Conversion ofConversion ofintensities intointensities intoleaf trajectoriesleaf trajectories
DosimetricDosimetricverification ofverification ofIMRT beamIMRT beam
DosimetricDosimetricverification ofverification ofIMRT beamIMRT beam
Patient setup,Patient setup,& Treatment& Treatment
deliverydelivery
Patient setup,Patient setup,& Treatment& Treatment
deliverydelivery
Eze 30/03/01
• Définition du traitement
• Réalisation de la contention– Masque en plastique thermoformé
– Matelas à dépression
• « Repérage » – Place un référentiel (+/- centre du volume à traiter)
– Documents : scanner, IRM, PET...
• Scanner dosimétrique– avec la contention
• Définition du traitement
• Réalisation de la contention– Masque en plastique thermoformé
– Matelas à dépression
• « Repérage » – Place un référentiel (+/- centre du volume à traiter)
– Documents : scanner, IRM, PET...
• Scanner dosimétrique– avec la contention
Préparation du traitement (I)Préparation du traitement (I)Préparation du traitement (I)Préparation du traitement (I)
Eze 30/03/01
• Transfert ds données scanner sur la console– +/- « Intégration » de l ’IRM
• Contourage des structures– Manuel
– Les yeux, le chiasma, le cervelet, le tronc cérébral, l'hypophyse.
• Définition de la balistique
• Calcul de la dosimétrie H.D.V.
• Calcul des D.R.R.
• Transfert ds données scanner sur la console– +/- « Intégration » de l ’IRM
• Contourage des structures– Manuel
– Les yeux, le chiasma, le cervelet, le tronc cérébral, l'hypophyse.
• Définition de la balistique
• Calcul de la dosimétrie H.D.V.
• Calcul des D.R.R.
Préparation du traitement (II)Préparation du traitement (II)Préparation du traitement (II)Préparation du traitement (II)
Eze 30/03/01
• Mise en place
• Réalisation des « gamagraphies »
• Comparaison aux D.R.R.
• +/- Modifications
• Début du traitement
– Corticothérapie
• Mise en place
• Réalisation des « gamagraphies »
• Comparaison aux D.R.R.
• +/- Modifications
• Début du traitement
– Corticothérapie
Préparation du traitement (III)Préparation du traitement (III)Préparation du traitement (III)Préparation du traitement (III)
Eze 30/03/01
ConclusionConclusion
• RTC3D
– Fiabilité
– Précision
• Longueur du processus mise en route du traitement
– Interêt d’adresser le patient le plus rapidement possible en consultation
• Développement de l’IMRT
• RTC3D
– Fiabilité
– Précision
• Longueur du processus mise en route du traitement
– Interêt d’adresser le patient le plus rapidement possible en consultation
• Développement de l’IMRT