Étude des paramètres de segmentation et contrôle de qualité pour l'IMRT en ORL

Abstract

L'IMRT («Intensity Modulated Radiation Therapy») est un outil très puissant permettant de donner une distribution de dose à des volumes cibles complexes tout en épargnant les organes à risque qui sont à proximité. Cette technique est donc très bien adaptée aux cancers de l'ORL. Dans les traitements de radiothérapie pour les cancers de la tête et du cou, les techniques standard utilisées irradient complètement les glandes salivaires (parotides). De ce fait, le patient souffrira de perte de production de salive (xérostomie). L'IMRT est une technique de traitement permettant d'éviter cette complication. L'objectif de ce projet de maîtrise est de mettre en service cette nouvelle technique de traitement à l'Hôtel-Dieu de Québec. Il y a trois parties importantes pour le projet de maîtrise. Premièrement, les traitements d'IMRT nécessitent un contrôle de qualité pour chaque patient. Il faut donc établir un protocole de vérification pour chacun d'eux. Deuxièmement, pour créer la modulation de la distribution de la dose en 3D, l'IMRT utilise une superposition de plusieurs sous-champs de différents poids obtenus avec l'aide d'un algorithme d'optimisation. Il est donc primordial de déterminer les paramètres de segmentation optimums de l'algorithme pour obtenir des plans de qualité en IMRT. Finalement, la modélisation physique du logiciel de planification (Pinnacle³) doit être adéquate en raison de la superposition de plusieurs sous-champs de formes irrégulières. Ainsi, il y a plusieurs mesures importantes pour la vérification de la modélisation et des accélérateurs linéaires pour réaliser des traitements en IMRT.

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IMRT (“Intensity Modulated Radiation Therapy”) is a very powerful tool for providing dose distribution to complex target volumes while sparing nearby organs at risk. This technique is therefore very well suited to ENT cancers. In radiotherapy treatments for head and neck cancers, the standard techniques used completely irradiate the salivary (parotid) glands. As a result, the patient will suffer from loss of saliva production (xerostomia). IMRT is a treatment technique to avoid this complication. The objective of this master's project is to put this new treatment technique into service at the Hôtel-Dieu de Québec. There are three important parts to the master's project. First, IMRT treatments require quality control for each patient. It is therefore necessary to establish a verification protocol for each of them. Second, to create the modulation of the 3D dose distribution, IMRT uses a superposition of several subfields of different weights obtained with the help of an optimization algorithm. It is therefore essential to determine the optimal segmentation parameters of the algorithm to obtain quality IMRT plans. Finally, the physical modeling of the planning software (Pinnacle3) must be adequate due to the superposition of several subfields of irregular shapes. Thus, there are several important measures for the verification of modeling and linear accelerators to carry out IMRT treatments.