eze 30/03/01 radiothérapie des tumeurs cérébrales p.y. bondiau 1. centre a. lacassagne. 33 avenue...

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

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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

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ChirurgieChirurgieChirurgieChirurgie

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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

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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

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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

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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)

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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

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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

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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

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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



Beam definitionBeam definitionBeam definitionBeam definition

fractionnationfractionnationfractionnationfractionnation

Dose calculationDose calculationDose calculationDose calculation

IMRTIMRToptimizationoptimization


Plan evaluationPlan evaluationPlan evaluationPlan evaluationConversion ofConversion ofintensities intointensities intoleaf trajectoriesleaf trajectories

Conversion ofConversion ofintensities intointensities intoleaf trajectoriesleaf trajectories

DosimetricDosimetricverification ofverification ofIMRT beamIMRT beam


Patient setup,Patient setup,& Treatment& Treatment

deliverydelivery


deliverydelivery

IMRT planning processIMRT planning processIMRT planning processIMRT planning process















deliverydelivery


deliverydelivery















deliverydelivery


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