Etude de mobilité organique et impact dosimétrique de l'asservissement respiratoire dans la radiothérapie des cancers de l'oesophage

par Fabrice Lorchel

Thèse de doctorat en Rayonnement et imagerie en médecine

Sous la direction de Pierre Aletti.

Soutenue en 2007

à Vandoeuvre-les-Nancy, INPL .


  • Résumé

    La chimioradiothérapie est le traitement des cancers de l’œsophage localement évolués et inopérables. Dans cette indication, la radiothérapie conformationnelle est utilisée couramment. Cependant, le pronostic de ces patients reste sombre. L’intérêt de la radiothérapie asservie à la respiration (RAR) a déjà été montré notamment dans le traitement des cancers pulmonaires, mammaires et hépatiques : elle permet de diminuer l’irradiation des tissus sains, et d’envisager une augmentation de dose au volume tumoral. Afin d’améliorer la prise en charge radiothérapique, nous proposons d’étudier la faisabilité de la RAR dans le traitement des cancers de l’œsophage. Nous étudierons la mobilité des cancers oesophagiens au cours de la respiration pour optimiser la définition des volumes cibles et notamment de la marge interne (IM). Nous analyserons la corrélation existant entre les mouvements tumoraux et les mouvements de la paroi thoracique afin de montrer que le mouvement des tumeurs oesophagiennes est induit par la respiration, pré-requis indispensable à l’utilisation des systèmes d’asservissement en respiration libre. Nous utiliserons différents outils d’analyse dosimétrique pour évaluer l’apport de la RAR dans le traitement des cancers de l’œsophage en comparant les plans dosimétriques effectués à différents temps respiratoires (fin d’expiration, fin d’inspiration et inspiration forcée) avec le plan dosimétrique effectué en respiration libre pour la même tumeur. Ceci nous permettra de quantifier le gain obtenu par la RAR et de déterminer la meilleure « fenêtre » de traitement au cours du cycle respiratoire en fonction des différents systèmes d’asservissement disponibles. Cette analyse dosimétrique sera complétée par un calcul de l’Equivalent de Dose Uniforme (EUD), dans sa forme linéaire quadratique, pour les différents volumes d’intérêt. Nous déterminerons au préalable ses conditions d’utilisation dans une étude théorique de dégradation des HDV

  • Titre traduit

    Organ motion study and dosimetric impact of respiratory gating radiotherapy for esophageal cancer


  • Résumé

    Chemoradiotherapy is now the standard treatment for locally advanced or inoperable esophageal carcinoma. In this indication, conformal radiotherapy is generally used. However, prognosis remains poor for these patients. Respiratory gating radiotherapy can decrease healthy tissus irradiation and allows escalation dose in lung, liver and breast cancer. In order to improve radiotherapy technique, we propose to study the feasibility of respiratory gating for esophageal cancer. We will study the respiratory motions of esophageal cancer to optimize target volume delineation, especially the internal margin (IM). We will test the correlation between tumour and chest wall displacements to prove that esophageal cancer motions are induced by respiration. This is essential before using free breathing respiratory gating systems. We will work out the dosimetric impact of respiratory gating using various dosimetric analysis parameters. We will compare dosimetric plans at end expiration, end inspiration and deep inspiration with dosimetric plan in free-breathing condition. This will allow us to establish the best respiratory phase to irradiate for each gating system. This dosimetric study will be completed with linear quadratic equivalent uniform dose (EUD) calculation for each volume of interest. Previously, we will do a theoretical study of histogram dose volume gradation to point up its use

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