CBCT (Fig. 8) ont été particulièrement utiles pour - UCSF Radiation ...

semble des séances de radiothérapie. L’attitude et l’état de
santé du patient, le déplacement des organes, la perte de
poids, la réponse des tumeurs à la radiation sont autant
d’exemples modifiant l’anatomie aux cours des semaines de
traitement.
Si l’ensemble des étapes menant au traitement est fondé sur
la disponibilité d’images tridimensionnelles du patient (scanographie
diagnostique et de planification, IRM, TEP, système de
planification et calcul de dose tridimensionnel, etc.), la vérification
du positionnement reposait jusqu’à maintenant surtout
sur l’imagerie portale en deux dimensions et la visualisation
des structures osseuses.
Ces dernières années ont vu le développement de systèmes
d’imagerie, couplés ou non aux accélérateurs, dont l’objectif
est avant tout de fournir une image tridimensionnelle du patient
en position de traitement, immédiatement avant l’irradiation.
Un grand nombre de publications en font état. Par exemple,
on trouvera un numéro complet sorti récemment et consacré
au sujet [10]. Le déploiement clinique de ces systèmes, et d’autres,
a ouvert l’ère de la radiothérapie guidée par l’image
(image-guided radiotherapy ou IGRT).
L’objectif de ce travail était de colliger les récents développements
de la technologie (MV CBCT), et à l’aide de quatre
utilisations cliniques spécifiques, d’illustrer certaines des performances
et possibilités du système ouvrant de nouvelles
applications cliniques.
2. Megavoltage cone-beam CT
2.1. Description du système
Lorsque les premiers systèmes d’imagerie portale ont été
développés, il y a près de 20 ans, il aurait été difficile d’imaginer
qu’un système d’imagerie portale et le faisceau de traitement
seraient suffisants pour obtenir en quelques secondes
avant le traitement, une image tridimensionnelle du patient
résolvant les tissus mous et utilisable pour le calcul précis de
dose. C’est en un mot, ce qu’offre le système d’imagerie MV
CBCT.
Le système d’imagerie MV CBCT génère des images tomographiques
du patient en position de traitement. Parmi les
caractéristiques particulières du système MV CBCT qui seront
discutées plus loin (Tableau 1), la plus attrayante est sans doute
Tableau 1
Paramètres du système d’imagerie megavoltage cone-beam CT
Table 1
Megavoltage Cone-Beam CT Characteristics
Description Résultat
Acquisition Arc de 200 degrés (270–110)
Temps d’acquisition 45 secondes
Temps d’acquisition et de
reconstruction
Inférieur à deux minutes
Volume imagé (champ de vision) 27 cm × 27 cm × 27 cm
Nombre de pixels 256 × 256 × 274 (craniocaudal)
Résolution spatiale < 1 mm
Dose typique 2–8 cGy
Signal proportionnel à la densité
d'électron
J. Pouliot et al. / Cancer/Radiothérapie 10 (2006) 258–268 259
permet un calcul de dose précis (même
en présence d'objets métalliques)
sa simplicité qui consiste en une seule source de rayonnement,
le faisceau de l’accélérateur, et un seul détecteur, le système
d’imagerie portale. Ainsi par définition, le faisceau de traitement
et l’image MV CBCT coïncident au même isocentre. Le
système de référence de l’image est celui du faisceau de traitement,
limitant au minimum le contrôle de qualité. L’absence
d’équipement additionnel laisse libre accès au patient par le
manipulateur et limite les problèmes techniques.
Le système de détection utilise une nouvelle génération de
détecteurs bidimensionnels [5] munis d’une matrice active au
silicium amorphe optimisée pour la détection des photons
générés par le faisceau de l’accélérateur en champ ouvert,
d’où sa double appellation de mégavoltage et cone-beam. Le
système MV CBCT consiste donc en un détecteur attaché à
l’accélérateur et une station contrôlant le déroulement des opérations.
Cette dernière permet l’acquisition automatique des
images de projections (images portales), de la reconstruction
de l’image CBCT et de la superposition de celle-ci avec
l’image scanographique de planification. Cet alignement CT–
MV CBCT détermine le vecteur de correction à apporter à la
position du patient.
Le développement du système d’imagerie MV CBCT et son
déploiement clinique ont rapidement progressé au cours des
dernières années. La première acquisition d’une image MV
CBCT sur un patient atteint d’un cancer de la tête et du cou a
eu lieu en octobre 2003 [9]. La qualité des images s’est par la
suite continuellement améliorée et a démontré, en août 2004,
un contraste des tissus mous suffisant pour visualiser la prostate,
la vessie et le rectum. C’est par l’installation au département
de radiothérapie de UCSF (University of California San
Francisco) de deux systèmes MV CBCT sur des accélérateurs
Siemens que les premiers protocoles cliniques, approuvés par
le comité d’éthique, ont débuté en janvier 2005 [8].
De janvier 2005 à février 2006, environ 200 acquisitions
MV CBCT ont été effectuées auprès de 50 patients traités par
irradiation externe. Le système MV CBCT a été utilisé à la fois
pour la vérification du positionnement et pour mettre en évidence
les distorsions anatomiques. Il a servi entre autres à
observer la croissance ainsi que la régression des tumeurs au
cours de la thérapie, ainsi que de suivre les changements anatomiques
dus à la perte de poids et à en évaluer l’impact dosimétrique.
Finalement, le système MV CBCT a permis d’améliorer
grandement la délinéation du volume cible et des organes
à risque chez les patients traités pour un cancer de la prostate et
ayant subi l’implantation d’une prothèse simple ou double de
la hanche [1].
2.2. Étapes d’acquisition et de reconstruction
de l’image MV CBCT
Les six étapes typiques de l’utilisation du système MV
CBCT sont illustrées à la Fig. 1. Le patient est d’abord placé
en position de traitement. Le protocole d’acquisition (étape 1)
spécifiant l’énergie du faisceau (6 MV), le nombre d’unités
moniteur total qui sera utilisé pour l’image CBCT et la grandeur
de champ, est appelé sur la station de contrôle