DOSIMETRIE INTERSTITIELLE SYSTÈME DE PARIS

1. DOSIMETRIEINTERSTITIELLE SYSTÈME DE PARIS Cours nationaux de DES de Radiothérapie oncologiqueNancy – 2 au 4 février 2012 Dr Jacques BONNET – Institut Claudius Regaud

2. Le crépuscule du RADIUM, l’aurore du Césium et de l’Iridium L’unité physique: le mg de Radium, la prescription le mg.h, Le geste et l’expérience clinique priment sur les considérations dosimétriques L’unité physique le mg de Radium, la prescription le mg.h, l’appareil de mesure associé Le Radium système du « PACKING » Facile! 7 tubes de 10 mg de Ra Prescription: 3000 mg.h Durée de l’application: (3000 mg.h) /(70mg) = 42.8 h

3. Les principaux systèmes de dosimétrie Système de Manchester (UK) 1934 Paterson, Parker Aiguilles Radium Fils Iridium Spécification de la dose à l’extérieur du volume traité Mise en place d’aiguilles encadrant le volume cible Système de Quinby (USA) 1947

4. Un nouveau matériel adapté: Souple, faible diamètre (0.3,0.5 mm) Longueur adaptée au volume à traiter Période autorisant un délai d’utilisation convenable Energie compatible avec le matériel de radioprotection Homogénéité de l’activité

5. A la recherche du matériel vecteur adapté……. L’artisanat se développe les normes ISO aussi

6. PRINCIPES du SYSTEME DE PARIS Les lignes radioactives doivent être: Parallèles et rectilignes disposées de telle sorte que leurs centres soient dans un même plan perpendiculaire à la direction des lignes. Ce plan est appelé PLAN CENTRAL 1 Le débit de Kerma linéique normal doit être: uniformele long de chaque ligne et identique pour toutes les lignes 2 Les lignes radioactives doivent être équidistantes. dans le cas d’un volume à traiter épais, (> à 12mm). on sera amené à réaliser une implantation en plusieurs plans. 3 L’écartement entre les lignes radioactives ne peut être: inférieur à: 5 mm. 4 Le diamètre du manchon de surdosage ne peut excéder: 10 mm 5

7. SYSTEME DE PARIS - LE CONTEXTE POST RADIUM Fils d’Iridium Sources rectilignes de longueurs variables La dose est spécifiée dans le volume traité: méthode de Manchester 0.5 cm du plan d’implantation , tables de Quimby 0.75 cm La dosimétrie est manuelle Méthodes graphiques Calcul Calcul de la dose seulement aux points définissant la dose de base Méthode dite de l’escargot La formulation et donc le calcul de la dose dans un plan perpendiculaire aux fils en leur milieu se simplifie: F (cm-1) = (20/h ) Arctg (l/2h) l: longueur du fil en mm, h (mm) distance au fil dans le plan central D = A (mCi.cm-1) x Gd x F ( Gd=20 pour l’Iridium: 0.109 (µGy-1.h-1.m2. MBq-1) Méthode dite des tampons

8. PRINCIPES du SYSTEME DE PARIS 1 Lignes parallèles et rectilignes // //

9. Plan central

10. Méthode dite des tampons

12. Méthode dite de l’escargot Débits de dose pour une activité de 1mCi/cm Longueur du fil Représentation graphique de la fonction Arctg en coordonnées polaires Distance au fil

13. PRINCIPES du SYSTEME DE PARIS

14. PRINCIPES du SYSTEME DE PARIS Longueur minimale de l’isodose de référence DH < 1.25 DR DR > 0.75 DB H Epaisseur minimale de l’isodose de référence

15. PRINCIPES du SYSTEME DE PARIS La distribution de dose est définie dans le plan central de l’application La moyenne arithmétique des débits de dose minimaux à l’intérieur de l’application. Le débit de dose de base =

16. PRINCIPES du SYSTEME DE PARIS

17. PRINCIPES du SYSTEME DE PARIS Moyenne arithmétique des longueurs élémentaires l1, l2,……….l6 Moyenne arithmétique des épaisseurs élémentaires e1, e2,……….e6

18. PRINCIPES du SYSTEME DE PARIS (Dispositif en triangle) 0.87 a angle obtus Le point de concours des médiatrices: point de dose minimum

19. PRINCIPES du SYSTEME DE PARIS faible gradient de dose

20. PRINCIPES du SYSTEME DE PARIS

21. PRINCIPES du SYSTEME DE PARIS

22. PRINCIPES du SYSTEME DE PARIS

23. PRINCIPES du SYSTEME DE PARIS

24. L’écartement entre les lignes radioactives ne peut être: inférieur à: 5 mm. 4 4 fils de 8 cm Le diamètre du manchon de surdosage ne peut excéder: 10 mm 5

25. Valeurs usuelles

26. fils « courts » de 3 à 8 cm

27. fils « longs » de 8 à 15 cm

28. LONGUEUR: 8 cm 78% ECARTEMENT: 1.9 cm

29. 0.23 0.17 L’étude du rapport: « marge de sécurité/ écartement» en fonction de la géométrie de l’implantation montre qu’il est quasi-indépendant de la longueur des lignes.Il passe de la valeur 0.23 à 0.17 quand le nombre de fils inclus dans le dispositif passe de trois (1 seul triangle) à neuf. On peut admettre que la marge de sécurité est égale à: 0.2 fois l’écartement des lignes L’étude du rapport: « longueur traitée/longueur active» en fonction de la géométrie de l’implantation montre de faibles variations en fonction :de la longueur des lignes, de leur écartement, et surtout de leur nombre L’étude du rapport: «épaisseur traitée/ écartement» en fonction de la géométrie de l’implantation montre qu’il reste compris entre: 1.25 et 1.35 quel que soit le nombre de fils et quelle que soit leur longueur.

30. RELATIONS VOLUME TRAITE et GEOMETRIE

31. RELATIONS VOLUME TRAITE et GEOMETRIE Longueur traitée / longueur active = 0.7 Epaisseur traitée / espacement entre les fils: Plan: 0.6 Triangle: 1.3 Carré: 1.6 Marge de sécurité/ Espacement : 0.2 Marge latérale / Espacement : 0.35

32. DOSIMETRIE PREVISIONNELLE Sources rectilignes de longueur identique Tableaux donnant la longueur des lignes radioactives à utiliser en fonction de la longueur du volume à traiter (85% de l’isodose de base) et de l’écartement (d) entre les lignes selon la géométrie utilisée disposition. Dispositifs coplanaires 2 à 7 fils Dispositifs « en carré » 4-6 et 8 fils Dispositifs « en triangles » 3 à 9 fils

33. DOSIMETRIE PREVISIONNELLE Volume traité Géométrie du volume Disposition Nombre Longueur Espacement Longueur traitée Epaisseur traitée Marges de sécurité Hyper-dosage

34. Enfin l’informatique arrive!

35. C’est rustique mais ce n’est qu’un début C’est gratuit!

36. L’imagerie: la tomographie axiale transverse Le plan de coupe est-il rigoureusement le plan « central »? L’échelle? (généralement 1.33) Dose de base x x

37. Du 2D au 3D • Face: ( x1, z1) et (x2,z2)  2 équations • Profil: (y1,z1) et (y2,z2)  2 équations • 3 inconnues (x,y,z)4 équations • Vérification de la cohérence!!!

38. CURIETHERAPIE ASSISTEE PAR L’IMAGE • La dose de base n’est pas déterminée uniquement dans le plan central • Le Ø des manchons de surdosage reste d’actualité • le choix de l’isodose de référence 85% de la dose de base fruit de l’expérience perdure

39. PRINCIPES du SYSTEME DE PARIS Cette règle d’implantation permet De couvrir largement le volume cible sans Irradier un volume trop Important de tissus sains De minimiser les volumes de surdosage De prévoir quelle sera la distribution de dose L’espacement entre les lignes reste un paramètre important

40. PRINCIPES du SYSTEME DE PARIS L’isodose de référence (% de DB) doit contenir le volume cible L’isodose de référence % élevé de DB % faible de DB Volume traité volume traité 85% Ø manchons de surdosage homogénéité relative

41. Le débit de Kerma linéique normal Doit être: uniformele long de chaque ligne et identique pour toutes les lignes 2 HOMOGENEITE - DEBIT DE KERMA De janvier 89 à mars 91 G Marinello et F. Jaffré ont contrôlé 640 fils provenant de deux fournisseurs différents: 2% des fils présentent une hétérogénéité > à 10% 8% présentent un écart > à 3% entre la valeur du débit de kerma mesurée et la valeur fournie par le fabricant.

42. Le débit de Kerma linéique normal doit être uniforme le long de chaque ligne et identique pour toutes les lignes 2 Dose C.L.D.R. L’utilisation de temps d’arrêt différents permet une optimisation géométrique Dose P.D.R Diminution de la « rentrée » de l’isodose de référence Diminution de la longueur active Le déplacement de la source pas à pas permet de s’affranchir de cette règle

44. La distribution de dose est définie dans le plan central de l’application L’isodose de référence et l’isodose de base restent calculées dans le plan central de l’application L’évolution des logiciels de dosimétrie permet de considérer d’autres plans Plan sagittal Transverses obliques Plan « optimal » Il n’est pas interdit de définir les paramètres dans ces plans

45. La distribution de dose est définie dans le plan central de l’application La valeur 85% est le fruit de l’expérience clinique La notion de CTV, peut s’appliquer à la curiethérapie IRM PET-SCAN CTV Echographie CT-scan Définition du CTV? Spécifique à chaque type d’implantation Les critères dosimétriques dont le choix de l’isodose de référence ne sont plus liés à: l’implantation ( Système de Paris) mais au CTV.

46. Les outils d’optimisation Application cliniquement correcte Application géométriquement correcte Application géométriquement incorrecte Application cliniquement correcte OPTIMISATION Volumes surdosés: « manchons de surdosage » Hétérogénéité de la dose >> 15% (100 - 85)

47. SANS Optimisation 2 DR DR Body Body Ø  11 mm Skin

48. Optimisation sur les points (volume ou distance) Convient pour un petit nombre de vecteurs (1 ou 2) à combiner avec l’optimisation géométrique

49. Optimisation géométrique (volume ou distance) L’ensemble des cathéters est concerné. La pondération est calculée sur une position d’arrêt puis sur les positions voisines du même cathéter . Les temps d’arrêt des cathéters suivants doivent permettre une couverture du volume désiré Intéressant lorsque l’application comporte plus de 4 cathéters il faut au moins 2 cathéters. Un cathéter sélectionné sert de référence, les temps d’arrêt de la source dans les autres cathéters sont calculés en fonction de:  leur distance au cathéter de référence  du volume à circonscrire

50. Optimisation géométrique (distance) Body Ø  4 mm Skin DR : 85% DB 2 DR