Grâce à l'imagerie scanner, IRM, tep scanner, le volume et l'extension de la tumeur sont mieux identifiés.

Il est désormais possible de reconstituer ce volume en 3 dimensions ainsi que les organes avoisinants avec précision.

Les traitements s'appuient sur plusieurs faisceaux d'irradiation distincts selon des angles adéquats.

Grâce au logiciel de planification de traitement Eclipse, on calcule la distribution de dose en modulant l'intensité du faisceau par l'intermédiaire d'un collimateur multi-lames  lui même piloté par ordinateur (4DTC de Varian) .

Les lames se déplacent afin d'adapter parfaitement le faisceau à la forme du volume à traiter.

Les faisceaux sont dirigés selon des angles différents afin de cibler le volume à traiter avec la meilleure dose possible.

De même que dans la technique RCMI le logiciel de planification de traitement Eclipse est utilisé pour calculer la distribution de dose en modulant l'intensité du faisceau.

Lors de chaque séance, l'appareil de traitement effectue une rotation autour du patient tout en délivrant un faisceau modulé en intensité.

La technologie Rapid'Arc permet en 2 rotations de délivrer la dose prescrite par séance et s'avère donc plus rapide que la RCMI classique.

Ces 2 techniques procurent une précision accrue donc une distribution de dose plus homogène au sein du volume tumoral qui est irradié à une dose plus importante pour plus d'efficacité.

Les tissus sains et les organes à risque étant mieux protégés, on réduit ainsi les risques de complications.

Du fait de la sophistication des équipements, l'équipe de Radiophysique joue un rôle déterminant dans l'optimisation dosimétrique et la validation de ces traitements innovants, ainsi que le contrôle de qualité des machines et des logiciels.

Les contrôles de qualité ont pour but de s'assurer d'une part du bon fonctionnement de l'accélérateur et d'autre part de la cohérence entre la dosimétrie planifiée sur logiciel et la dose réellement délivrée lors du traitement.

Contrôle de qualité de l'accélérateur pour les techniques de RAPIDARC et IMRT

Les tests réalisés permettent de contrôler:
- l’homogénéité et la symétrie du faisceau pour quatre positions cardinales du bras de l’accélérateur en IMRT et sur un arc complet en RAPIDARC.

- la précision dosimétrique en rotation et la précision de positionnement des lames du MLC RAPIDARC.

- la synchronisation du MLC avec la dose et la rotation bras. Ce test consiste à vérifier la précision de positionnement des lames en rotation (RAPIDARC) couplé à la constance du faisceau, ceci pour les combinaisons débit de dose / vitesse du bras et vitesse de déplacement des lames / rotation du bras.

Contrôle de qualité de la réalisation des plans de traitement

Les contrôles de qualité des plans de traitement RAPIDARC et IMRT des patients sont réalisés en amont du traitement en s’appuyant sur des recommandations nationales et internationales. Au centre de Cancérologie de Thiais, les contrôles de qualité sont réalisés pour tous les patients afin de vérifier la cohérence entre la dose calculée par le TPS et la dose mesurée avec des détecteurs.

Les contrôles portent sur la dose absolue et sur la cohérence des distributions de dose. Le contrôle de la dose absolue est réalisé avec des fantômes équivalents tissus. Le contrôle des distributions de dose est réalisé par des détecteurs plans (Mapcheck et Imageur Portal), et par une chambre d’ionisation étalonnée pour le contrôle de la dose absorbée en un point dit de référence. Les contrôles sont réalisés de façon systématique avant le début du traitement du patient et les seuils d’acceptabilité des écarts doivent au minimum correspondre aux recommandations nationales et internationales.

Dans le cas des traitements en radiothérapie conformationnelle 3D, le contrôle de qualité du traitement est réalisé au cours du traitement lors de la première séance. Pour cela, une diode de dosimétrie in vivo (SystèmeApollo 10) est placée sur le patient au point d'entrée du faisceau, afin de contrôler la dose absolue au point de référence.

Cette technique de haute précision est basée sur l'utilisation de faisceaux de petite taille permettant d'irradier à haute dose de très petits volumes.

Avec l'accélérateur de particules TRUEBEAM il est possible d'effectuer des traitements en mode stéréotaxique avec un fort débit de dose, dont l'intérét réside dans la possibilité de délivrer jusqu'à six fois plus de dose qu'avec un accélérateur conventionnel dans un temps équivalent et ainsi d'irradier le volume cible avec une préservation accrue des organes à protéger.

Dans cette configuration, le nombre de séances est réduit de 2 à 10 en tout.

Le Truebeam équipé de l'asservissement respiratoire robotisé permet de réaliser des traitements avec suivi du déplacement de la tumeur au cours de l'irradiation et d'adapter en temps réel la délivrance du traitement, amenant de la sorte à une certitude sur le dépôt de dose dans la tumeur et à une meilleure protection des tissus sains avoisinants.

Cette technique prenant en compte les mouvements respiratoires du patient permet de déclencher l'irradiation que lorsque l'amplitude respiratoire est comprise dans une partie prédéterminée du cycle au cours de laquelle le volume cible et les organes sains sont dans une position optimale (asservissement de l'accélérateur aux mouvements anatomiques du patient).

Le Truebeam est également équipé de l'imagerie embarquée (OBI : On Board Imaging) qui permet d'obtenir une précision accrue sur le positionnement du patient et donc sur la réalisation du traitement.

Sur un axe perpendiculaire au faisceau de traitement sont fixés une source de rayon X de basse énergie ainsi qu'un détecteur associé Ce systême offre 2 méthodes d'acquisition, soit des images planes telles que des radiographies numérisées (dans ce cas réalisation de deux clichés orthogonaux), soit des images telles que des images tomodensitométriques reconstruites à partir d'une rotation complète autour du patient. L'imagerie en rotation est appelée CBCT ( en anglais : Cone Beam Computed Tomography).

La radiothérapie est dite guidée par l'image ( IGRT en anglais).