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International audience; Purpose/Objective: The CyberKnife is a robotized radiotherapy system which allows to treat soft tissues tumors moving according to the respiratory motion, with the possibility of real time tumor tracking by means of its subsystem "Synchrony". This work tries to assess the submillimetric precision of this type of treatment. Materials and method: The collected data of 32 log files of synchrony treatments (for 10 patients: 8 with three fractions, 2 with 4 fractions) were used to simulate the respiratory motion of the tumors in different locations (Liver, Lungs ...), by using a dedicated platform. A ACCURAY plastic cubic phantom, which can receive two radiochromic films in two central orthogonal plans (axial, frontal) was used to evaluate the geometric precision with the E2E ACCURAY software. A Shapiro-Wilk statistical test was used to verify the normality of the geometric precision measurements. Gafchromic EBT films were used to perform a Gamma index analysis with RIT113 software (v5.1) and to calculate the difference between delivered and prescribed dose distributions to the PTV (480 cGy @80% isodose) in the central axial plan. A Perfection V700/V750 Epson Scanner was used to digitize the films. Results: The geometric precision of tumor-tracking treatment with Synchrony, which can also be called the total targeting error and which represents the offset between the centers of the delivered and the planed treatments, is always inferior to the accepted limit of 1.5 mm with a maximum value of 1.42 mm and minimum of 0.25 mm. The Shapiro-Wilk test shows that the measurements follow a normal distribution with µ=0.74 mm and σ2=0.1. The Gamma index results, with a dose tolerance of 3% and DTA =1.5 mm, show an high agreement degree between the prescribed and the delivered dose, with a good matching for the dose profiles in the vertical and the horizontal axis. The number of pixels with a gamma value larger than 1 is always less than 5%. The difference between the delivered and prescribed dose -calculated over the entire PTV- is always inferior to 2%, with maximum of 1.41%, minimum of -0.5% and the mean =0.34% (1 SD=0.74%). Conclusion: The performance analysis of cyberknife tumor tracking treatment with synchrony shows that the system is capable to treat respiratory moving tumors in different body locations, with a high precision for the different complexity pattern of respiratory cycle. 12 September Barcelona poster

Introduction : Le cyberKnife est un système robotisé de radiothérapie qui permet de traiter les tumeurs des tissus mous qui bougent avec la respiration avec la possibilité de suivi en temps réel grâce à son sous-système Synchrony. Le but de ce travail est de vérifier la précision submillimétrique de ce type de traitement. Matériel et Méthode : Les données collectées dans les fichiers d'enregistrement de 32 séances de traitements avec synchrony (10 patients dont 8 avec 3 fractions et 2 avec 4 fractions) ont été utilisées pour simuler le mouvement respiratoire de tumeurs de différents organes (foie, poumons), en utilisant une plateforme dédiée. Un fantôme cubique en plastique pouvant recevoir deux films Gafchromic dans ses deux plans centraux orthogonaux (axial, frontal) a été utilisé pour évaluer la précision géométrique avec un logiciel ACCURAY E2E. Le test de normalité Shapiro-Wilk à été utilisé pour vérifier la normalité des mesures de précision géométrique. Des films Gafchromic EBT ont été utilisés pour réaliser l'analyse Gamma Index par un logiciel RIT113 (V5.1), et pour calculer la différence entre la dose prescrite et délivrée sur le PTV entier (480 cGy prescrit sur l'isodose 80%). Un scanner Perfection V700/V750 Epson a été utilisé pour numériser les films. Résultats : La précision géométrique de traitement avec Synchrony est toujours inférieure à la limite autorisée 1,5 mm, avec un maximum de 1,42 mm et un minimum de 1,25 mm. Le test de normalité montre que les mesures suivent une distribution normale avec µ=0.74 mm et σ2=0.1mm. Les résultats de Gamma Index montrent une excellente correspondance entre la dose prescrite et délivrée, avec un nombre des pixels d'indice Gamma supérieur à 1, systématiquement inférieur à 5% (D%=3%, DTA=3 mm). La différence de dose sur l'ensemble du PTV est toujours inférieure à 2% avec un maximum de 1,41% et un minimum de -0 ,5% et une moyenne de 0,34% (1ET=0,74%). Conclusion: L'analyse de performance d'irradiation par CyberKnife avec Synchrony montre que le système est capable de suivre les tumeurs qui bougent avec la respiration dans les différents organes en gardant une précision submillimétrique et ce quelle que soit la complexité du cycle respiratoire. 19 -21 mai 2010 Bordeaux Palais des congrès Société Française de Physique Médicale SFPM Communication orale

International audience; The aim of this study is to introduce tools to improve the security of each IMRT patient treatment by determining action levels for the dose delivery process. To achieve this, the patient-specific quality control results performed with an ionization chamber—and which characterize the dose delivery process—have been retrospectively analyzed using a method borrowed from industry: Statistical process control (SPC). The latter consisted in fulfilling four principal well-structured steps. The authors first quantified the short term variability of ionization chamber measurements regarding the clinical tolerances used in the cancer center (±4% of deviation between the calculated and measured doses) by calculating a control process capability (Cpc) index. The Cpc index was found superior to 4, which implies that the observed variability of the dose delivery process is not biased by the short term variability of the measurement. Then, the authors demonstrated using a normality test that the quality control results could be approximated by a normal distribution with two parameters (mean and standard deviation). Finally, the authors used two complementary tools—control charts and performance indices—to thoroughly analyze the IMRT dose delivery process. Control charts aim at monitoring the process over time using statistical control limits to distinguish random (natural) variations from significant changes in the process, whereas performance indices aim at quantifying the ability of the process to produce data that are within the clinical tolerances, at a precise moment. The authors retrospectively showed that the analysis of three selected control charts (individual value, moving-range, and EWMA control charts) allowed efficient drift detection of the dose delivery process for prostate and head-and-neck treatments before the quality controls were outside the clinical tolerances. Therefore, when analyzed in real time, during quality controls, they should improve the security of treatments. They also showed that the dose delivery processes in the cancer center were in control for prostate and head-and-neck treatments. In parallel, long term process performance indices (Pp, Ppk, and Ppm) have been analyzed. Their analysis helped defining which actions should be undertaken in order to improve the performance of the process. The prostate dose delivery process has been shown statistically capable (0.08% of the results is expected to be outside the clinical tolerances) contrary to the head-and-neck dose delivery process (5.76% of the results are expected to be outside the clinical tolerances).

National audience; L'objectif de ce travail est d'indexer les doses d'irradiation sur l'activité tumorale et non plus seulement sur la géométrie de la tumeur. L'élaboration d'un nouveau protocole d'irradiation hautement précis, fondée sur l'activité tumorale requière une configuration spécifique des volumes impliquées afin d'utiliser ce type d'irradiation. En utilisant un système de planification inverse et deux fantômes tête et cou spécialement créés, nous avons réalisé la caractérisation du système suivant divers plans de traitement. À cette fin, deux modèles ont été créés et utilisés : un modèle géométrique et un modèle anatomique. Nos résultats ont montré qu'une irradiation hautement précise dans des zones limitées est possible avec la radiothérapie conformationnelle avec modulation d'intensité quand plusieurs conditions sont réunis comme la localisation, le nombre d'organes à risque, la distance entre volume cible prévisionnel et organes à risque, le volume et la localisation de l'activité tumorale et le nombre de faisceaux. Ainsi, afin d'utiliser cette méthode d'irradiation adaptée à l'activité tumorale, une géométrie précise sera nécessaire. Cependant, de telles hautes doses totales ou fractionnées doivent être évaluées avec beaucoup de précaution avant être prescrites en clinique.

http://www.efomp.org/docs/EMPNewsSummer_2007_HQ.pdf; International audience; Although intensity modulated radiation therapy (IMRT) offers the opportunity to achieve a better compromise between target volume coverage and sparing organs at risk, its routine clinical implementation is partially held back by the excessive time required to perform pre-treatment quality control. The purpose of our study is to evaluate and then optimise the pre-treatment quality control in IMRT, using Statistical Process Control (SPC). SPC is a method currently used in industry for controlling and improving the quality of a process through statistical analysis. SPC shows that, instead of monitoring individual results, in order to control a process it is necessary to simultaneously monitor the location and dispersion of subgroups of data. This practice constitutes an important change to current methodology. A retrospective statistical analysis showed that the distribution representing the differences between the measured and the calculated dose could be approximated by a normal distribution. This implies that the treatment delivery process is not subject to assignable causes, but to many factors that occur randomly. We then retrospectively evaluated the interest of setting a SPC. We found that using control charts during quality controls would have allowed us to detect genuine deviations, such as multileaf collimator calibration, more quickly. The control charts also confirmed that our process is only subject to causes of random variability, which means it is statistically controlled. The next step will be to try to reduce the causes of random variability. Finally, the capability analysis estimated our process performance and confirmed the descriptive statistics results: our process is not centred on the target value (0% difference between the calculated and the measured dose) and data dispersion is too large. Indeed, 4,3% of the results were outside the clinical thresholds. The next step will be to identify all the factors affecting our process by looking at the design of experiments, and then to take action when it is possible

International audience; Intensity Modulated Radiation Therapy (IMRT) offers the opportunity to achieve a better compromise between target volume coverage and sparing organs at risk. Used generally for prostate and head-and-neck cancer treatments, its routine clinical implementation is partially held back by the time required to perform pre-treatment quality control. The purpose of this study is to evaluate and then optimize the pre-treatment quality control in IMRT, using Statistical Process Control (SPC). For prostate and head-and-neck cancers, we retrospectively evaluated the treatment process quality using SPC tools. We found that using control charts during quality controls would have allowed us to detect deviations, such as multileaf collimator calibration, more quickly. The control charts also confirmed that our processes are only subject to random causes of variability, which means they are statistically controlled. The capability analysis showed that the treatment process is not capable for head-and-neck treatments, and is barely capable for prostate treatments. So, after identification all the factors affecting our processes, we will test their influence using the design of experiments and then try to act on those factors, to make both processes more capable. The final step is to consider reducing quality controls according to predefined statistical risks, instead of choosing them only by experience or intuition, in order to optimize the benefit/risk ratio. Key words: quality control, Statistical Process Control, radiotherapy

Introduction L'un des freins importants au développement de la RCMI, concerne le temps à consacrer aux contrôles qualité pré-traitement. Le but de notre étude est d'utiliser la Maîtrise Statistique des Processus (MSP) pour évaluer, améliorer et suivre la capabilité (indicateur permettant de chiffrer la performance des processus : rapport entre nos résultats et les tolérances) des processus de traitement actuels pour la prostate et l'ORL, et enfin de déterminer, dans le cas où les processus seraient capables et sous-contrôle au sens statistique, s'il est possible de réduire les contrôles et donc d'optimiser le ratio bénéfices/risques. Matériels et Méthodes La MSP est une méthode d'analyse statistique pour le contrôle et l'amélioration de la qualité des processus qui a été développée par l'industrie. Dans cette étude, elle est appliquée aux contrôles pré-traitement en RCMI qui consistent à comparer la dose calculée et la dose mesurée dans un fantôme en plaques de polystyrène. La MSP suggère une nouvelle façon d'aborder les contrôles qualité : il s'agit de maîtriser le traitement individuel de chaque patient, mais également de maîtriser le processus de traitement. Pour cela, dans une étude rétrospective, des cartes de contrôles de la moyenne et de l'étendue des écarts entre la dose calculée et la dose mesurée ont été établies. Le but des cartes de contrôle est de visualiser la variabilité de nos processus de traitement actuels (prostate et ORL) et d'établir des limites de contrôle statistiques. En parallèle, la capabilité des processus a été évaluée. Résultats Les cartes de contrôle établies a posteriori ont montré l'importance et l'influence du réglage du collimateur multilames (MLC) ainsi que l'influence d'un changement du système de planification, sur la qualité des traitements prostate et ORL en RCMI. En utilisant les limites de contrôle statistiques, le déréglage du MLC aurait pu être détecté avant que les valeurs ne soient en dehors des tolérances cliniques (+/-4%). L'utilisation de ces limites contribue donc à augmenter la sécurité du traitement. L'étude de la capabilité révèle que le processus est tout juste capable au sens statistique, pour les traitements de la prostate (0,9% des valeurs en dehors des tolérances cliniques), et n'est pas capable pour les traitements ORL (7,7% des valeurs en dehors des tolérances cliniques) : il faut donc encore améliorer le centrage et la dispersion des valeurs avant de pouvoir envisager une réduction des contrôles. Conclusion La mise en place de la MSP au Centre Alexis Vautrin a entraîné des modifications positives du comportement face aux contrôles qualité : une meilleure interprétation des écarts entre la dose calculée et la dose mesurée et en particulier des réglages du MLC réalisés au moment opportun. Mots clés : RCMI, contrôle qualité

La Radiothérapie Conformationnelle par Modulation d'Intensité (RCMI) est une technique de traitement des cancers relativement récente et performante, utilisée principalement pour les traitements de la prostate et de la sphère ORL. Néanmoins, l'un des freins importants au développement de cette technique, est le temps à consacrer aux contrôles qualité de prétraitement. L'idée de réduire les contrôles qualité lorsqu'une expérience suffisante de la technique a été atteinte, a souvent été abordée, mais aucune recommandation n'a à ce jour, été établie. Le but de cette étude est d'utiliser la Maîtrise Statistique des Processus (MSP) pour évaluer puis améliorer si nécessaire, la performance de nos processus de traitement actuels pour la prostate et l'ORL, et enfin de déterminer, dans le cas où les processus seraient capables et sous-contrôle au sens statistique, s'il est possible de réduire les contrôles donc d'optimiser le ratio bénéfice/risques lors de l'utilisation d'un matériel coûteux.

International audience; Introduction: The purpose of this study was to index deposited doses of irradiation to the tumoral activity and not only to the tumoral geometry. This tumoral activity (biological heterogeneities) is given by PET imaging or Magnetic Resonance Spectroscopy Imaging. The idea is to administer a higher dose to a tiny volume (around 1cm of diameter), included in a larger Planning Target Volume (PTV). The long-term objective is to offer to the radiation oncologist the possibility to irradiate a hyperfixation with a higher dose within a PTV, while improving the tumoral control. Materials and Method: Dose calculations were performed on Eclipse/Helios, Varian Medical Systems treatment planning system. Two IMRT head and neck phantoms developed in the Centre Alexis Vautrin, were used with various detectors to either perform 1D dosimetry (ionisation chamber), 2D dosimetry (radiographic film) or 3D dosimetry (dosimetric gel, Glucogel). Software characterization was realized studying the influence of different parameters (factor of priority, smoothing, number of beams, prescribed dose...) and according to different treatment plans. Two models were used: - a “simplistic” model, with a non realistic geometry: spherical fields for PTV and Organs At Risk (OAR) with or without conditions on OAR, - an anatomically realistic model containing target volumes, hyperfixation and OAR such as spinal cord, parotids... Results: For volumes of hyperfixation superior to 2cm3, the conformation number was superior to 0.7; the target volume conformation by the reference isodose was thus satisfactory. One or several hot spots outside PTV, unfavourable to the treatment, appeared when the OAR was too close to the hyperfixation (distance inferior to 0.8cm). The Conformal Index was lower than 0.53. No influence was noticed when the 2 structures were separated by 2.6cm or more. The detector choice was as important as its location in the phantom, for this reason we used several types of detectors. In absolute dosimetry, the difference between measured and calculated values were in the order of 4% at the isocentre (area of low gradient), and reached 15% at areas of high gradients. In relative dosimetry with films, 89% of pixels had a gamma index inferior to 1, for isodoses superior to 20% and with 3mm and 4% of tolerances. Also with the gel, 90.5% of voxels had a gamma index inferior to 1 at isocentre. Conclusion: Highly precise radiotherapy in limited zones is possible with IMRT depending on various conditions: such as localization, number of OAR, distance between PTV and OAR, presence of hyperfixation, volume of this hyperfixation, its localization within the tumour, localization of the tumour as well as its volume within the zone to be treated and the number of fields. According to our results, a precise geometry will thus be recommended to use this method of irradiation adapted to the biological heterogeneities.

International audience; Introduction: IMRT is mainly used for prostate and head-and-neck cancer treatments, because it can achieve an improved compromise between target coverage and organs at risk (OARs) sparing, compared with conformal radiotherapy. Nevertheless, only a small proportion of patients are currently treated with IMRT technique. The main reason is the excessive time required to perform the treatment preparation. The purpose of our study is to streamline the process thereby permitting an increase in the number of patients treated with IMRT. So, our two aims are firstly to optimise and automate beam orientation, and secondly to implement quality control optimisation, using Statistical Process Control (SPC). Methods: Beam orientation optimisation: We studied different optimisation algorithms, such as the simulated annealing, the genetic algorithm and the simplex algorithm, that would help to automatically find the optimal beam arrangement thereby achieving the best compromise between target coverage and OARs sparing. These algorithms require a well-defined score function which formalises the clinical goals to objectively evaluate the figures of merit for different IMRT plans. When beam orientation optimisation is concerned, plan evaluation based on dose criteria is time-consuming. Indeed, the fluence map ought to be optimised for every trial beam configuration. So a score function, based on geometrical criteria, can be introduced as a filter which reduces the search space before a more accurate score function based on dose criteria is used. The geometrical criteria aims to quantify, from a given beam angle, the proportion of irradiated target volume compared to the proportion of irradiated OARs and healthy tissues. Statistical Process Control (SPC) for IMRT quality assurance: SPC is a method currently used in industry for controlling and improving the quality of a process through statistical analysis. In this work, SPC is applied to quality assurance in IMRT, for the comparison between the measured dose and the calculated dose. The aims are: (1) to evaluate and if necessary improve the stability of the system when controlling all beams for one patient (100% control), (2) to determine - when the system is shown to be stable - if we can avoid this 100% control and also how to streamline the process by acting on the number and frequencies of controls, according to predefined statistical risks, instead of choosing them only by experience or intuition, and (3) to anticipate and prevent any deviations of the target values or of their dispersion, using statistical control charts. Discussion: The SPC results show that both the stability and the capability of our process need to be improved. To do this, a retrospective analysis of the results is in progress. If the degree of modulation is shown to be a potential cause of the process instability, we will try to incorporate this knowledge in the beam orientation optimisation score function.

In an attempt to have better targeting of the prostate during radiotherapy it is necessary to understand the mechanical interactions between bladder, rectum, and prostate and estimate their consequences on prostate motion. For this, the volumes of bladder, rectum, and lungs were modified concomitantly on a deceased person. A CT acquisition was performed for each of these different pelvic configurations (36 acquisitions). An increase in the volume of the bladder or lungs induces a compression of tissues of the pelvic area from its supero-anterior (S-A) to infero-posterior (I-P) side. Conversely, an increase of rectum volume induces a compression from the I-P to the S-A side of the pelvic region. These compressive actions can be added or subtracted from each other, depending on their amplitudes and directions. Prostate motion occurs when a movement of the rectum is observed (this movement depends, itself, on lungs and bladder volume). The maximum movement of prostate is 9 mm considering maximal bladder or rectal action, and 11 mm considering maximum lung action. In some other cases, opposition of compressive effects can lead to stasis of the prostate. Based on the volumes of bladder, rectum, and lungs, it is possible to qualitatively estimate the movement of organs of the pelvic area. The best way to reduce prostate movement is to recommend the patient to have an empty rectum, with either full bladder and/or full lungs.

Objectif de l'étude. – Réaliser une évaluation prospective de la radiothérapie conformationnelle avec modulation d'intensité (RCMI) pour les carcinomes épidermoïdes des voies aérodigestives supérieures avec irradiation bilatérale du cou. Patients et méthodes. – De janvier 2002 à août 2003 au centre Alexis Vautrin, 23 patients ont été traités par irradiation conformationnelle avec modulation d'intensité pour un cancer des voies aérodigestives supérieures. Les dix premiers patients avec un recul de plus de trois mois ont été analysés. Il s'agissait de cancers de l'oropharynx avec quatre femmes pour six hommes. L'âge moyen était de 50 ans (39–66). Il y avait huit cancers de stades I –II et deux de stades III-IV. Le CTV1 (volumes cibles anatomocliniques) correspondait à la maladie microscopique (dose prescrite : 50 Gy) et le CTV2 à la maladie macroscopique et à risque (dose prescrite : 66–70 Gy). Les volumes cibles prévisionnels (PTV) incluaient au volumes cibles anatomocliniques plus une marge de 5 mm. La RCMI a été réalisée en mode dynamique. Les contentions étaient de type cinq points thermoformées. Les contrôles de repositionnement ont été faits par recalage des images portales. Cinq patients (groupe A) ont eu une RCMI de 50 Gy (2 postopératoires et 3 suivies d'un boost de curiethérapie de dose moyenne de 27,5 Gy), et cinq patients (groupe B) une RCMI de 66–70 Gy (4 postopératoires). La toxicité aiguë et tardive a été cotée selon la classification du Radiation Therapy Oncology Group et de l'European Organization for Research and Treatment of Cancer. Résultats. – Le recul moyen était de 7,4 mois (3–18,5). Les déplacements étaient de moins de 4 mm dans 98 % des cas. Il n'y a eu aucune récidive locorégionale et aucun décès. Les CTV2 et CTV1 étaient couverts à 100 % par l'isodose 95 % de la dose prescrite. Pour la parotide controlatérale, en moyenne, la dose moyenne était de 25,5 Gy dans le groupe A contre 31 Gy dans le groupe B (p = 0,09). La dose moyenne de moins de 26 Gy a été respectée dans 3/5 cas du groupe A contre 0/5 du groupe B (p = 0,04). La toxicité aiguë cutanée était de grade 1 dans cinq cas, grade 2 dans quatre cas et de grade 3 dans un cas. La toxicité aiguë muqueuse était de grade 1 dans trois cas, grade 2 dans cinq cas et de grade 3 dans deux cas. à trois mois, il a été observé une xérostomie tardive de grades 0–1 dans 50 % des cas. Conclusions. – Les contraintes de dose de moins de 26 Gy à la parotide controlatérale sont plus faciles à satisfaire pour des doses maximum prescrites de 50 Gy. La toxicité aiguë a été faible. L'expansion du volume cible anatomoclinique au volume cible prévisionnel peut être réduite à 4 mm, ce qui devrait améliorer la dose moyenne aux parotides. à trois mois, le taux de 50 % de xérostomie de grades 0–1 laisse espérer un très faible taux à deux ans.

Intensity-modulated radiation therapy (IMRT) is the latest evolution of conforma! radiotherapy, made possible by recent developments in imaging, software and treatment technologies. IMRT, using an inverse optimization algorithm to modizy the bearn fluence, allows better conformity of the treatment isodoses to the target volumes while sparing organs at risk.Our work was to define a comprehensive quality assurance program in order to use with optimal safety conditions IMRT for both prostate and head and neck cancers. After having defined the most adapted material and the methods for the measurements of intensity-modulated beams, we found it necessary to elaborate new original measurement phantoms to simulate both treatment locations. These new phantoms demonstrated their efficacy despite a very low cost.These works have subsequently been used to validate the treatment chain consisting of the optimization algorithm, the leaf-sequencing algorithm and the multileaf collimator / accelerator. We developed tests designed to evaluate the capability of these elements and to maintain their performance at an optimal level. Hence, we proposed a quality control protocol of the IMRT treatment chain.In order to make the control of intensity-modulated beams simpler and faster, we studied the use of a liquid-filled electronic portal imaging deviee. This deviee combined ali the qualities required for efficient measuring such beams.These preliminary works allowed us to start treating patients with IMRT using the dynamic collimation method rather than the segmented method since a comparative study had been made on simple then clinical beams. From July 2000 to October 2003, 40 patients were treated with this technique. Our quality control protocol allowed to validate predictive calculations and to demonstrate the reliability of the technique (daily reproducibility higher than 99%)., La radiothérapie conformationnelle avec modulation d'intensité (RCMI) constitue la dernière évolution actuelle de la radiothérapie conformationnelle accessible grâce aux récents développements des technologies d'imagerie, de logiciels et de traitements. Par une modification de la fluence à l'intérieur du faisceau obtenue par un processus d'optimisation inverse, la RCMI permet d'adapter les isodoses de traitement au plus près des volumes cibles tout en épargnant les organes à risques.Notre travail a été de définir un programme complet d'assurance de qualité pour pouvoir utiliser la RCMI pour le traitement des localisations Prostate et Tête et Cou dans des conditions de confiance et de sécurité totales. Après avoir défini le matériel et les méthodes les plus adaptés à la mesure des faisceaux modulés en intensité, il nous est apparu nécessaire d'élaborer des fantômes de mesure originaux permettant de simuler les localisations de traitement envisagées. Ces nouveaux fantômes ont montré leur efficacité malgré un coût de fabrication faible.Ces travaux ont ensuite été mis à profit pour valider la chaîne de traitement constituée de l'algorithme d'optimisation des faisceaux, de l'algorithme de séquençage des lames et du couple collimateur multilame-accélérateur. Nous avons présenté des tests destinés à évaluer les capacités de ces éléments ainsi qu'à maintenir leurs performances optimales.Dans ce but nous avons proposé un protocole de contrôle de qualité de la chaîne de traitement par RCMI.Dans l'optique de rendre le contrôle de qualité des faisceaux modulés rapide et précis, nous avons étudié l'utilisation d'un système d'imagerie portale à chambre d'ionisation liquide pour la dosimétrie des faisceaux. Ce système présente toutes les qualités requises pour être un moyen efficace de mesures de tels faisceaux.Ces travaux préliminaires nous ont ensuite permis la mise en traitement par RCMI des patients par la méthode de la collimation dynamique, préférée à la collimation segmentée grâce à une étude spécifique sur faisceaux simples puis cliniques. Entre juillet 2000 et octobre 2003, 40 patients ont été traités par cette technique. Le protocole de contrôle de qualité systématique que nous avons défini, a permis de valider les calculs prédictifs et de démontrer la fiabilité de la technique (reproductibilité journalière supérieure à 99%).

Intensity-modulated radiation therapy (IMRT) is the latest evolution of conforma! radiotherapy, made possible by recent developments in imaging, software and treatment technologies. IMRT, using an inverse optimization algorithm to modizy the bearn fluence, allows better conformity of the treatment isodoses to the target volumes while sparing organs at risk.Our work was to define a comprehensive quality assurance program in order to use with optimal safety conditions IMRT for both prostate and head and neck cancers. After having defined the most adapted material and the methods for the measurements of intensity-modulated beams, we found it necessary to elaborate new original measurement phantoms to simulate both treatment locations. These new phantoms demonstrated their efficacy despite a very low cost.These works have subsequently been used to validate the treatment chain consisting of the optimization algorithm, the leaf-sequencing algorithm and the multileaf collimator / accelerator. We developed tests designed to evaluate the capability of these elements and to maintain their performance at an optimal level. Hence, we proposed a quality control protocol of the IMRT treatment chain.In order to make the control of intensity-modulated beams simpler and faster, we studied the use of a liquid-filled electronic portal imaging deviee. This deviee combined ali the qualities required for efficient measuring such beams.These preliminary works allowed us to start treating patients with IMRT using the dynamic collimation method rather than the segmented method since a comparative study had been made on simple then clinical beams. From July 2000 to October 2003, 40 patients were treated with this technique. Our quality control protocol allowed to validate predictive calculations and to demonstrate the reliability of the technique (daily reproducibility higher than 99%).; La radiothérapie conformationnelle avec modulation d'intensité (RCMI) constitue la dernière évolution actuelle de la radiothérapie conformationnelle accessible grâce aux récents développements des technologies d'imagerie, de logiciels et de traitements. Par une modification de la fluence à l'intérieur du faisceau obtenue par un processus d'optimisation inverse, la RCMI permet d'adapter les isodoses de traitement au plus près des volumes cibles tout en épargnant les organes à risques.Notre travail a été de définir un programme complet d'assurance de qualité pour pouvoir utiliser la RCMI pour le traitement des localisations Prostate et Tête et Cou dans des conditions de confiance et de sécurité totales. Après avoir défini le matériel et les méthodes les plus adaptés à la mesure des faisceaux modulés en intensité, il nous est apparu nécessaire d'élaborer des fantômes de mesure originaux permettant de simuler les localisations de traitement envisagées. Ces nouveaux fantômes ont montré leur efficacité malgré un coût de fabrication faible.Ces travaux ont ensuite été mis à profit pour valider la chaîne de traitement constituée de l'algorithme d'optimisation des faisceaux, de l'algorithme de séquençage des lames et du couple collimateur multilame-accélérateur. Nous avons présenté des tests destinés à évaluer les capacités de ces éléments ainsi qu'à maintenir leurs performances optimales.Dans ce but nous avons proposé un protocole de contrôle de qualité de la chaîne de traitement par RCMI.Dans l'optique de rendre le contrôle de qualité des faisceaux modulés rapide et précis, nous avons étudié l'utilisation d'un système d'imagerie portale à chambre d'ionisation liquide pour la dosimétrie des faisceaux. Ce système présente toutes les qualités requises pour être un moyen efficace de mesures de tels faisceaux.Ces travaux préliminaires nous ont ensuite permis la mise en traitement par RCMI des patients par la méthode de la collimation dynamique, préférée à la collimation segmentée grâce à une étude spécifique sur faisceaux simples puis cliniques. Entre juillet 2000 et octobre 2003, 40 patients ont été traités par cette technique. Le protocole de contrôle de qualité systématique que nous avons défini, a permis de valider les calculs prédictifs et de démontrer la fiabilité de la technique (reproductibilité journalière supérieure à 99%).