Différences dosimétriques Gamma Knife, TMR 10 versus algorithme de convolution

La radiochirurgie Gamma Knife (GKR) est une modalité de traitement bien établie pour les tumeurs cérébrales et les troubles fonctionnels du cerveau. Il s'appuie sur des algorithmes mathématiques pour prédire la distribution de la dose et pour calculer la dose à des points arbitraires de la tête. Au cours des 25 dernières années, les doses appliquées à l'aide de la radiochirurgie Gamma Knife ont été calculées à l'aide d'un algorithme simple, appelé l'algorithme Tissue Maximum Ratio (TMR). La planification de la dose à l'aide de cet algorithme repose sur un certain nombre d'approximations pour permettre un calcul rapide de l'isodose lors de la planification du traitement. L'une des plus importantes d'entre elles est l'approximation de la hauteur de chute par rapport à la densité d'équivalent eau. L'augmentation de la densité électronique du cerveau et des os (par rapport à l'eau) et la densité quasi nulle des cavités d'air dans le crâne peuvent perturber considérablement les calculs d'isodose et de temps de faisceau.

Avec l'avènement de postes de travail plus rapides, l'effet des inhomogénéités tissulaires peut enfin être calculé dans un délai raisonnable lors du processus de planification du traitement ; un algorithme plus récent et plus moderne connu sous le nom d'algorithme de convolution est maintenant disponible dans le commerce. Il utilise les valeurs de densité indiquées dans la tomodensitométrie pour prédire la distribution de la dose et devrait calculer plus précisément la dose de rayonnement, bien qu'il nécessite une enquête plus approfondie avant la mise en œuvre clinique. Les différences inter- et intra-indications entre les anciens et les nouveaux algorithmes doivent être comprises avant que cette méthode puisse être utilisée en toute confiance dans un cadre clinique. Le but de cette étude est de comprendre les différences dosimétriques entre ces algorithmes de calcul de dose et d'évaluer les implications de l'utilisation de l'algorithme de convolution pour GKR. Un grand nombre de traitements seront replanifiés à l'aide de l'algorithme de convolution et comparés aux plans TMR utilisés pour traiter les patients. Le faisceau sur le temps, qui est proportionnel à la dose et à un certain nombre de mesures couramment utilisées pour les cibles telles que la couverture, la sélectivité, l'indice de gradient et la dose moyenne et maximale, sera estimé avec les deux algorithmes. Une analyse de sous-groupe sera effectuée pour évaluer si un facteur tel que le diagnostic, la taille de la tête ou l'emplacement de la cible pourrait avoir un impact sur la différence relative entre les méthodes. Les plans de traitement seront comparés et les implications potentielles sur la planification du traitement seront élucidées.