Radiothérapie du carcinome hépatocellulaire : mobilité organique et impact dosimétrique du blocage respiratoire

par Abdulhameed Kubas

Thèse de doctorat en Oncologie

Sous la direction de Françoise Mornex.

Soutenue en 2008

à Lyon 1 .

mots clés

• Cancer
• Radiothérapie conformationnelle

Résumé

L'irradiation du carcinome hépatocellulaire (CHC) est un challenge du fait de la faible tolérance du foie aux rayons X, de l'existencede nombreux organes à risques (OAR) (foie, reins, moelle épiniaire, estomac, duodénum), et de la présence très fréquente d'une cirrhose hépatique sous jacente. Grâce à la radiothérapie de conformation, on peut délivrer une forte dose à titre curatif sur une partie du foie. Cependant, les mouvements induits par le respiration exigent d'augmanter la marge de sécurité autour de la tumeur hépatique pour bien délivrer la dose prescrite au volume cible, ce qui, par conséquent, peut augmanter la toxicité hépatique et des OAR. La faisabilité de la radiothérapie asservie à la respiration (RAR) a déjà été démontrée, notamment dans le traitement des cancers pulmonaires, mammaires et hépatiques : elle permet d'envisager une augmentation de dose au volume tumoral, et de diminuer l'irradiation des tissus sains. Afin d'améliorer la prise en charge radiothérapeutique, nous proposons d'étudier l'intérêt du blocage respiratoire dans le traitement des cancers hépatiques. Nous étudierons la mobilité des cancers hépatiques au cours de la respiration pour optimiser la définition des volumes cibles et notamment de la marge interne (IM), ainsi que l'amplitude des mouvements des OAR impliquées dans la tolérance de l'irradiation des CHC. Nous utiliserons différents paramètres d'analyse dosimétrique pour évaluer l'apport de la RAR, en comparant les plans dosimétriques en expiration et en inspiration avec le plan dosimétrique en respiration libre. Ceci nous permettra de quantifier le gain obtenu par le blocage respiratoire, et de déterminer la meilleure "phase d'apnée" de traitement. Dans le cadre d'un projet de mise en place de la technique de stéréotaxie extracrânienne an Centre Hospitalier Lyon Sud, nous avons effectué une étude d'optimisation des faisceaux non coplanaires pour mieux épargner le foie non tumoral

Titre traduit

Radiotherapy of carcinoma hepatocellular : organ motion and dosimetric impact of breath-hold

Résumé

The irradiation of hepatocellular carcinoma (HCC) is a challenge due to the low tolerance of the liver to the x-rays, the existence of many organs at risk (OAR) (liver, kidneys, spinal cord,stomach, and duodenum) and the presence of the underlying cirrhosis. Thanks to the conformal radiotherapy we can deliver a high curative dose to a part of the liver. However, the breath movements require the increasing of the safety margin around the liver and the OARs. The feasibility of the respiratory gating has been proved especially in the treatment of lung, breast and liver cancer : it reduces the irradiation to the healthy tissue and allows a dose-escalation to the tumor. To improve the radiotherapy treatment we propose to evaluate the benefice of the breath-hold technique in the treatment of liver cancer. We analysed the mobility of the liver cancer during the respiration to better optimize the defination of the target volumes and mostly the internal margins (IM), and also the amplitude of movements of the OARs involved in the tolerance of the HCC irradiation. We used different dosimetric analysis parameters to evaluate the benefice of respiratory gating, comparing the dosimetric plans in exhale and inhale with with the ones in free respiration. This will allow us to quantify the benefice obtained by the breath-hold technique and to determine the optimal respiratory phase of the treatment. Being involved in an extracranial stereotactic project at Lyon Sud Hospital, we realised a study about the non coplanar beam optimization to better preserve the non involved liver