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Evaluation of the AAA Treatment Planning Algorithm for SBRT Lung Treatment: Comparison with Monte Carlo and Homogeneous Pencil Beam Dose Calculations

Authors
Journal
Journal of Medical Imaging and Radiation Sciences
1939-8654
Publisher
Elsevier
Volume
43
Issue
1
Identifiers
DOI: 10.1016/j.jmir.2011.09.002
Disciplines
  • Medicine

Abstract

Résumé Objet Évaluer l’exactitude du calcul de la dose de l’algorithme d’analyse anisotrope (AAA) du système de traitement Eclipse de Varian pour le traitement de radiothérapie stéréotaxique du corps (SBRT) et étudier les conséquences dosimétriques de ne pas appliquer la correction d’hétérogénéité des tissus sur les plans de traitement SBRT pulmonaires complexes. Matériaux et méthodologie Neuf cas de cancer brochopulmonaire « non à petites cellules » traités antérieurement par SBRT à notre centre ont été sélectionnés pour cette étude. Conformément à RTOG 0236, les plans originaux ont été calculés sans correction d’hétérogénéité à l’aide de l’algorithme de faisceau étroit Varian Eclipse (PBNC). Pour cette étude, les plans de traitement ont été recalculés en appliquant la correction d’hétérogénéité des tissus selon l’algorithme AAA et la méthode Monte Carlo (MC), en conservant le même nombre d’unité de monitoring que dans les plans originaux. Deux types de comparaisons ont été faits. Dans un premier temps, les calculs AAA ont été comparés à la méthode MC. Par la suite, les plans de traitement calculés avec l’algorithme AAA ont été comparés aux calculs originaux PB-NC. Les paramètres de dose-volume suivant ont été utilisés pour la comparaison : V100%, V90%, Dmax, Dmin, Dmoyen et conformité de dose pour PTV; V20Gy, V15Gy, V10Gy, V5Gy et Dmoyen pour les poumons; et Dmax pour les organes critiques. Résultats Des résultats comparables ont été obtenus pour les calculs AAA et MC : sauf pour Dmax, Dmin et Dmoyen, la différence dans les valeurs moyenne des patients de tous les paramètres de dose PTV était inférieure à 2 %. La différence moyenne la plus importante a été observée pour Dmin (3,8±5,4) %. Les différences moyennes pour tous les paramètres de dose pour les poumons étaient inférieures 2 % et les différences moyennes dans la dose pulmonaire maximale (Dmax) étaient inférieures à 0,3 Gy, sauf pour la dose à la peau. Les différences dans les paramètres PTV et les paramètres de dose-volume pour les tissus normaux étaient appréciables dans les comparaisons entre les calculs AAA et PB-NC. En moyenne, sauf pour V100 % et V90 %, les calculs PB-NC sous-estiment la dose au PTV. L’écart le plus marqué a été constaté dans la dose maximum au PTV avec un écart moyen entre les patients de 11,1±4,6 %. Conclusion À partir de notre étude Monte Carlo, nous concluons que l’algorithme AAA Eclipse présente un degré de précision suffisant pour le calcul de dose des plans de traitement SBRT des poumons avec de petits champs de photons de 6MV. Nos résultats démontrent aussi que, bien que les calculs de dose en périphérie du PTV affichent une bonne conformité dans la comparaison des calculs PB-NC avec les calculs AAA et MC, il existe un potentiel de sous-estimation importante de la dose au PTV et aux structures critiques si aucune correction d’hétérogénéité des tissus n’est appliquée dans le cas des plans de traitement SBRT pulmonaires.

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