Calcul de dose de radiothérapie à partir de tomographies coniques : état de l’art

Abstract

En radiothérapie externe, la planification dosimétrique est basée sur des images tomodensitométriques (CT). Une conversion des nombres Hounsfield, contenus dans ces images, en densité électronique (ou physique) est nécessaire pour réaliser un calcul de dose tenant compte des hétérogénéités. Dans un processus d'IGRT (Image Guided Radiotherapy), le Cone Beam CT (CBCT) est utilisé pour visualiser et recaler les structures anatomiques. Le calcul de dose sur CBCT est attrayant dans une perspective de «rapporter» et de «monitorer» la dose délivrée à la séance, notamment dans un contexte de radiothérapie adaptative guidée par la dose. La précision attendue du calcul de dose sur imagerie CBCT est contrainte par la qualité image, la variation des nombres Hounsfield et les dimensions restreintes du volume d'acquisition. L'analyse de la littérature permet d'identifier trois types de stratégies de calcul de dose sur CBCT : l'utilisation de courbes de correspondance entre nombres Hounsfield et densités, l'affectation de densités à différentes structures segmentées et l'utilisation du recalage déformable entre les images CT et CBCT. Les résultats de la littérature montrent des écarts entre les doses calculées sur CBCT et celles calculées sur CT souvent inférieurs à 3 %, toutes méthodes confondues. Néanmoins, le calcul de dose sur images CBCT nécessite une certaine prudence car ces écarts peuvent atteindre 10 % avec une méthode inadaptée. Bien qu'aucune méthode de calcul de dose sur CBCT ne se détache nettement des autres, certaines se montrent prometteuses et nécessitent d'être associées à une automatisation pour une mise en oeuvre en routine clinique.

Evaluation of Dose Calculation Based on Cone-Beam CT Using Different Measuring Correction Methods for Head and Neck Cancer Patients

“…Scholars have tried various correction methods, [12][13][14][15] including deformable registration methods, 16,17 machine learning and deep learning methods. [18][19][20] Richter et al 21 found that the HU value of CBCT images (Elekta XVI system) directly correlated with the scanning conditions. For different tumor sites, appropriate correction strategies should be considered regarding the accuracy of CBCT-based dose calculations.…”