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(18)F-fluoro-deoxy-glucose ((18)F-FDG) positron emission tomography (PET) is one of the most sensitive and specific imaging modalities for the diagnosis of non-small cell lung cancer. A drawback of PET is that it requires several minutes of acquisition per bed position, which results in images being affected by respiratory blur. Respiratory gating techniques have been developed to deal with respiratory motion in the PET images. However, these techniques considerably increase the level of noise in the reconstructed images unless the acquisition time is increased. The aim of this paper is to evaluate a four-dimensional (4D) image reconstruction algorithm that combines the acquired events in all the gates whilst preserving the motion deblurring. This algorithm was compared to classic ordered subset expectation maximization (OSEM) reconstruction of gated and non-gated images, and to temporal filtering of gated images reconstructed with OSEM. Two datasets were used for comparing the different reconstruction approaches: one involving the NEMA IEC/2001 body phantom in motion, the other obtained using Monte-Carlo simulations of the NCAT breathing phantom. Results show that 4D reconstruction reaches a similar performance in terms of the signal-to-noise ratio (SNR) as non-gated reconstruction whilst preserving the motion deblurring. In particular, 4D reconstruction improves the SNR compared to respiratory-gated images reconstructed with the OSEM algorithm. Temporal filtering of the OSEM-reconstructed images helps improve the SNR, but does not achieve the same performance as 4D reconstruction. 4D reconstruction of respiratory-gated images thus appears as a promising tool to reach the same performance in terms of the SNR as non-gated acquisitions while reducing the motion blur, without increasing the acquisition time.

Resume Par arrete en date du 3 fevrier 2005, les grains d'iode 125 de plusieurs fabricants pour implantation permanente en curietherapie prostatique ont ete inscrits sur la liste des produits et prestations remboursables (LPP). Dans ce cadre, le Comite economique des produits de sante (CEPS) a demande qu'un rapport annuel lui soit fourni sur le suivi de l'utilisation de ces grains, avec publication des resultats. Ce rapport a pour objectifs essentiels de s'assurer que les patients traites correspondaient bien aux criteres d'inclusion definis par les instances nationales et internationales, de controler les criteres de qualite dosimetriques des implantations, et enfin d'analyser les donnees relatives aux effets secondaires et aux complications, voire aux accidents ou incidents en rapport avec ces implantations. Nous rapportons donc ici le bilan clinique et dosimetrique de 469 patients traites en France dans neuf centres en 2005 a l'aide des grains d'iode 125 IsoSeed Bebig. Ce bilan montre : 1) que les recommandations nationales pour l'inclusion des patients ont ete respectees dans la quasi-totalite des cas (97 %) ; 2) que les criteres de qualite des implantations etaient optimaux dans la tres grande majorite des cas de cette serie ; 98 % des patients avaient une D90 superieure a 145 Gy et 96 % des patients un V100 superieur a 95 % ; 3) que la toxicite precoce se situe dans la fourchette basse des donnees de la litterature, avec en particulier un taux de retention urinaire precoce de seulement 2,4 %.

Resume Objectifs Evaluer la frequence du phenomene de « rebond » (elevation secondaire transitoire de la concentration serique du PSA) du PSA apres curietherapie de prostate et rechercher une correlation entre le rebond et les parametres cliniques et dosimetriques. Evaluer comment ce rebond du PSA peut mimer les criteres de rechute biochimique. Patients et methodes De mai 1998 a mai 2005, 1000 patients ont eu une curietherapie pour un cancer localise de la prostate de bas risque a l'institut Curie. Apres l'implantation, un dosage serique de PSA a ete realise tous les six mois. Nous avons defini le « rebond » comme toute augmentation du PSA d'au moins 0,1 ng/ml, suivie d'une diminution spontanee de celui-ci. Nous avons utilise les criteres de rechute biochimique definis par le consensus de l'ASTRO (trois elevations successives de la concentration serique de PSA), et analyse les correlations entre les rebonds de PSA, les parametres cliniques et dosimetriques, en analyse multifactorielle. Pour evaluer le phenomene de rebond avec un recul suffisant, cette serie a donc porte sur les patients traites par la technique en temps reel, avec grains libres d'125I (Isoseed, Bebig), jusqu'a decembre 2001. Dans ce groupe de 295 patients, la duree moyenne de suivi a ete de 40,3 mois (9–66 mois). Resultats Dans notre serie, 161 patients (55 %) ont eu une elevation transitoire de la concentration serique de PSA (« rebond ») d'au moins 0,1 ng/ml ; 145 patients (49 %) un rebond d'au moins 0,2 ng/ml, 93 patients (32 %) un rebond d'au moins 0,4 ng/ml, 43 patients (15 %) un rebond d'au moins 1 ng/ml. Le delai moyen d'apparition de cette elevation a ete de 19 mois (6–58), et la duree moyenne de six mois. L'amplitude moyenne de l'elevation a ete de 0,8 ng/ml (0,1–4,1 ng/ml). Trente-deux patients, soit 11 % du nombre total des patients, ont eu trois elevations successives du PSA avec un intervalle significatif entre les dosages (trois mois) et etaient donc en situation de rechute biochimique selon les criteres de l'ASTRO. Parmi ces 32 patients, 18 (56 %) ont vu leur PSA se normaliser completement et spontanement. Au total, seuls dix patients ont vu leur concentration serique de PSA continuer a augmenter et ont donc eu une authentique recidive biochimique. Pour les quatre derniers patients, la situation restait encore ambigue compte tenu des fluctuations persistantes du PSA et du recul insuffisant. En analyse multifactorielle, l'âge inferieur a 70 ans (p Conclusions Dans notre serie, 32 % des patients ont eu un rebond de la concentration serique de PSA d'au moins 0,4 ng/ml, en accord avec les donnees de la litterature. Ce rebond a ete observe jusqu'a cinq ans apres l'implantation, a atteint jusqu'a 4 ng/ml, et a dure six mois en moyenne. Parmi les 32 patients avec les criteres de rechute biochimique de l'ASTRO, 18 (56 %) avaient en fait un simple rebond. Les criteres de l'ASTRO ne sont donc pas adaptes au suivi biolochimique precoce apres curietherapie de prostate, et les resultats de la curietherapie doivent etre evalues avec un recul suffisant pour tenir compte du phenomene de rebond. Cela a des consequences cliniques pratiques evidentes, sur le diagnostic de recidive et la decision d'un eventuel traitement complementaire.

For treatments with dynamic intensity modulated radiotherapy (IMRT), the adjustment of multileaf collimator (MLC) parameters affecting both the optimization algorithm and dose distributions is crucial. The main parameters characterizing the MLC are the transmission (T) and the dosimetric leaf separation (DLS). The aim of this study is twofold: a methodology based on the 'sliding slit' test is proposed to determine (T, DLS) combinations inducing the best conformity between calculations and measurements. Secondly, the effects of the MLC adjustment on measured dose and on optimization are presented for different configurations as the chair test and for the patient dosimetric quality control (DQC). Tests were performed with a Varian 23EX linac operated at 20 MV and equipped with a 120 leaf Millenium dynamic collimator. The treatment planning system was CadPlan/Helios (version 6.3.6). Results demonstrated that the sliding width (SW) strongly depends on the (T, DLS) combinations, and the measured dose is a linear function of the SW. Different (T, DLS) combinations induced a good agreement between calculations and measurements. The influence of the MLC calibration was found to be particularly important on the 'sliding slit' test (11.8% for a gap change of 0.8 mm) but not so much on the chair test and on the DQC. To detect small variations in leaf adjustment and to ensure consistency between calculation and actual dose delivered to patients, a daily check called IMRT MU check is proposed.

Resume Objectif de l’etude. – La radiotherapie conformationnelle avec modulation d’intensite (RCMI) repose sur une methodologie dite de planification inverse ou, a partir d’objectifs dosimetriques, des contraintes d’optimisation sont introduites dans le logiciel de planification inverse qui calcule la modulation d’intensite a appliquer a chacun des faisceaux pour obtenir la distribution de dose souhaitee. Selon la maniere dont cette modulation est appliquee et en fonction des contraintes fixees et des performances du logiciel utilise, les resultats de l’optimisation peuvent etre differents de ceux attendus. On est alors amene a rechercher les contraintes d’optimisation qui permettent de satisfaire les objectifs dosimetriques. L’objectif de ce travail etait de presenter la demarche adoptee a l’institut Curie pour passer progressivement de la technique conformationnelle tridimensionnelle a la RCMI. Patients et methodes. – L’etude a porte sur les 12 premiers patients traites avec modulation d’intensite a partir de juin 2002. Les traitements ont ete effectues avec un appareil Varian Clinac 23EX et la planification sur le logiciel Varian CadPlan–Helios. Nous avons en particulier analyse les criteres et les contraintes utilises et evalue le benefice apporte par la modulation d’intensite en termes de couverture du volume cible (indice de conformite) et de protection des organes critiques. Dans tous les cas, une partie du traitement a ete effectuee sans et le reste avec modulation d’intensite. Resultats et conclusion. – Les resultats ont confirme que, pour obtenir une amelioration de la protection des organes a risque sans degrader l’homogeneite de la dose delivree au volume cible, il y avait interet a effectuer la plus grande partie du traitement avec modulation d’intensite. Pour nous rapprocher des objectifs dosimetriques fixes, nous avons du utiliser des contraintes plus strictes qui ont pu etre conservees pour tous les patients a l’exception des contraintes dose–volume sur le rectum. Le facteur de conformation a ete ameliore de 16 % pour les traitements avec modulation d’intensite. En etudiant la possibilite d’effectuer un traitement complet avec modulation d’intensite, nous avons constate qu’en faisant deux plans de traitement successifs en considerant la prostate et vesicules seminales d’une part et la prostate seule d’autre part, des resultats optimaux ont ete obtenus. De tres bons resultats ont ete egalement obtenus en definissant de nouveaux jeux de contraintes sur deux volumes cibles previsionnels distincts associes respectivement a la prostate seule et aux vesicules seminales seules. Cette maniere de faire correspond a notre pratique actuelle.

Pour les patients porteurs de cancers prostatiques localises et bien selectionnes (PSA < 10, Geason < 7, pas d’extension extracapsulaire, volume < 50-60 g), la curietherapie de prostate par implants permanents (grains d’iode 125 ou plus rarement de Palladium 103) offre des resultats a 10-15 ans qui paraissent superposables a ceux de la chirurgie. Les taux d’incontinence et d’impuissance sexuelle semblent significativement inferieurs a ceux de la chirurgie classique. Par contre, les premiers mois post-implantation sont greves d’une toxicite urinaire (essentiellement de grades 1-2) qui ne doit pas etre occultee. La curietherapie a haut debit de dose (HDR), quant a elle, pourrait trouver une place, en association avec une radiotherapie conformationnelle, dans le traitement de formes plus evoluees (a risque «intermediaire» et «eleve»). La curietherapie du cancer prostatique devrait donc trouver de plus en plus d’indications, du fait de l’augmentation attendue du nombre global de cancers prostatiques (vieillissement de la population), de l’augmentation previsible des formes de debut (role du depistage), de la demande de plus en plus pressante des patients d’une moindre toxicite, et enfin du fait d’un cout qui est actuellement equivalent a celui de la chirurgie et qui pourrait diminuer dans un proche avenir.

Resume Objectifs. – Le but de ce travail etait d'etudier le nombre de grains migrants, les sites de migration et les eventuels facteurs de prediction de migration apres curietherapie de prostate par implantation de grains libres d'iode 125. Patients et methodes. – Les dossiers des 170 patients traites consecutivement par l'equipe de l'institut Curie–hopital Cochin–hopital Necker, du 1 er septembre 2001 au 31 aout 2002, ont ete analyses. Ont ete pris en compte les grains migrants pulmonaires visualises sur le cliche de thorax effectue systematiquement deux mois apres l'implantation, ainsi que les grains recuperes dans les urines (apres filtrage de ces dernieres) et le sperme (rapports proteges). Resultats. – Sur 12 179 grains implantes, 44 ont migre (0,36 %), la majorite (32/44, 73 %) vers les poumons. Ces migrations ont interesse 35 patients, soit 21 % des cas traites durant cette periode. Dans la grande majorite des cas (77 %), un seul grain a migre. Une relation significative ( p = 0,04) a ete retrouvee entre le nombre de grains migrants et le nombre de grains implantes (ou le volume prostatique, ces deux parametres etant lies de facon etroite). Plus specifiquement, une relation significative ( p = 0,02) a pu etre mise en evidence entre le nombre de grains implantes en peripherie et le nombre de grains migrants pulmonaires. Conclusion. – Le pourcentage de grains migrants dans cette serie reste l'un des plus bas de la litterature pour la technique des grains libres. La migration en general d'un seul grain n'a aucune consequence clinique, et aucun effet deletere (ou tres peu) sur la distribution de dose. Neanmoins, la nette predominance des migrations pulmonaires dans notre serie nous a pousse a modifier legerement notre technique d'implantation. Nous evitons actuellement dans toute la mesure du possible d'implanter les grains de facon trop peripherique, du fait du risque de migrations vers les plexus veineux periprostatiques, puis vers les poumons.

Resume Objectif de l'etude. – Etudier differentes methodes de recalage d'images tomodensitometriques et d'IRM chez des patients traites par curietherapie prostatique. Comparer les resultats de l'etude dosimetrique realisee sur les coupes scanographiques et sur les images recalees. Materiel et methodes. – Il s'agit d'une etude retrospective portant sur 14 patients traites par iode 125. La scanographie a ete realisee avec des coupes de 5 mm jointives et l'IRM avec une antenne de surface et des coupes jointives de 3 mm. Pour le recalage d'images, seule la sequence d'IRM ponderee en T2 a ete utilisee. Deux methodes de recalage ont ete realisees pour chaque patient. La premiere utilisait les reperes osseux du pelvis et la seconde utilisait comme reperes les grains implantes. Une appreciation quantitative et qualitative a ete realisee par les operateurs pour chaque patient et chaque methode de recalage. L'etude dosimetrique obtenue grâce a un logiciel dedie a ete realisee sur les images tomodensitometriques et sur chaque type d'image recalee. Les indices dosimetriques habituels (D90, V100 et V150) ont ete compares pour chaque type d'image. Resultat. – L'analyse des resultats quantitatifs affiches par le logiciel de recalage a montre une precision superieure du recalage fonde sur les points de reperes osseux. A l'inverse, l'analyse des resultats qualitatifs et quantitatifs obtenus par les operateurs a montre une precision superieure du recalage fonde sur les grains d'iode. Pour deux des trois patients dont la D90 etait inferieure a 145 Gy avec la tomodensitometrie, la D90 etait superieure a cette norme lorsque la dosimetrie etait effectuee sur les images recalees, quelle que soit la methode de recalage utilisee. Conclusion. – La methode de recalage d'image fondee sur la mise en coincidence des grains apparait plus precise que celle utilisant les reperes osseux. L'etude dosimetrique realisee sur les images recalees permettrait de corriger d'eventuelles erreurs dues principalement aux difficultes de delimitation de la prostate sur les images tomodensitometrique.

The development of computerized systems in radiotherapy opens new challenging possibilities. There is however a major risk of specific errors if the use of such systems is not properly controlled. On the other hand, the software sophistication, such as encountered in modern treatment planning systems (TPS), makes it very difficult to set up efficient quality assurance programs compatible with the workload of users in charge of daily routine. From the analysis of previous accidents involving TPS, we can conclude that the major risks are erroneous calculations of monitor units resulting from a poor understanding of the software capabilities combined to a lack of vigilance with respect to the data obtained from a computer. To reduce the risks, it is necessary to setup a comprehensive quality assurance program covering all steps of the process, including commissioning of a new system and systematic checks of individual treatment plans. Such a program offers the users the opportunity to acquire a deeper understanding of the system and avoid potential pitfalls. There is presently a lack of consensus for an international protocol related to quality assurance of computerized systems in radiotherapy. It is therefore important to define protocols at the national level, with special consideration of the aspects which are more likely to generate significant errors.

The conformal radiotherapy approach, three-dimensional conformal radiotherapy (3DCRT) or intensity-modulated radiotherapy (IMRT), is based on modern imaging modalities, efficient 3D treatment planning systems, sophisticated immobilization systems and rigorous quality assurance and treatment verification. The central objective of conformal radiotherapy is to ensure a high dose distribution tailored to the limits of the target volume while reducing exposure of normal tissues. These techniques would then allow further tumor dose escalation. Head-and-neck tumors are some of the most attractive localizations to test conformal radiotherapy. They combine ballistic difficulties due to particularly complex shapes (nasopharynx, ethmoid) and problems due to the number and low tolerance of neighbouring organs like parotids, eyes, brainstem and spinal cord. The therapeutic irradiation of head-and-neck tumors thus remains a challenge for the radiation oncologist. Conformal radiotherapy does have a significant potential for improving local control and reducing toxicity when compared to standard radiotherapy. However, in the absence of prospective randomized trials, it is somewhat difficult at present to evaluate the real benefits drawn from 3DCRT and IMRT. The published clinical reports on the use of conformal radiotherapy are essentially dealing with dosimetric comparisons on relatively small numbers of patients. Recently, a few publications have emphasized the clinical experience of several precursor teams with a suitable follow-up. This paper describes the current state-of-the-art of 3DCRT and IMRT in order to evaluate the impact of these techniques on head-and-neck cancers irradiation.

The conformal radiotherapy approach, three-dimensional conformal radiotherapy (3DCRT) and intensity-modulated radiotherapy (IMRT), is based on modern imaging modalities, efficient 3D treatment planning systems, sophisticated immobilization devices and demanding quality assurance and treatment verification. The main goal of conformal radiotherapy is to ensure a high dose distribution tailored to the limits of the target volume while reducing exposure of healthy tissues. These techniques would then allow a further dose escalation increasing local control and survival. Non-small cell lung cancer (NSCLC) is one of the most difficult malignant tumors to be treated. It combines geometrical difficulties due to respiratory motion, and number of low tolerance neighboring organs, and dosimetric difficulties because of the presence of huge inhomogeneities. This localization is an attractive and ambitious example for the evaluation of new techniques. However, the published clinical reports in the last years described very heterogeneous techniques and, in the absence of prospective randomized trials, it is somewhat difficult at present to evaluate the real benefits drawn from those conformal radiotherapy techniques. After reviewing the rationale for 3DCRT for NSCLC, this paper will describe the main studies of 3DCRT, in order to evaluate its impact on lung cancer treatment. Then, the current state-of-the-art of IMRT and the last technical and therapeutic innovations in NSCLC will be discussed.

Resume Dans les dix dernieres annees, la curietherapie prostatique par implantation permanente s’est imposee comme une reelle alternative therapeutique dans le traitement des cancers localises de la prostate. La publication recente de resultats a 10-12 ans montre des resultats equivalents, pour une population selectionnee, a ceux de la chirurgie et de la radiotherapie conformationnelle, avec un faible taux de complications. Les criteres de selection ont bien ete definis par les societes savantes : tumeur classee T1 ou T2, concentration serique de PSA

Resume Objectif. – L’optimisation de l’irradiation conformationnelle tridimensionnelle des carcinomes bronchiques non a petites cellules repose en grande partie sur une definition precise du volume–cible anatomoclinique ganglionnaire. La prise en compte d’un nombre restreint de sites ganglionnaires est la condition indispensable a une escalade de dose realiste. L’objectif de ce travail etait de proposer un outil statistique d’aide a la decision donnant, a partir de donnees documentees, le risque d’envahissement metastatique pour chaque site ganglionnaire mediastinal. Materiel et methodes. – A partir de grandes series chirurgicales publiees dans la litterature, nous avons cherche les principaux parametres pretherapeutiques qui influencent le risque d’envahissement ganglionnaire. La probabilite d’atteinte des 17 relais decrits par l’American Thoracic Society a ete calculee sur l’ensemble des publications, puis ponderee par les donnees epidemiologiques francaises. En partant du site primitif comme parametre majeur, nous avons cree pour chaque niveau ganglionnaire une arborescence representant la distribution du risque en fonction de chaque caracteristique tumorale. Au plan statistique, nous avons recouru a la methode d’inversion d’arbres de probabilites decrite par Weinstein et Feinberg. Resultats. – Les parametres initiaux choisis dans l’arborescence ont ete, outre la localisation, le type histologique, le statut metastatique, le statut ganglionnaire pondere selon la sensibilite et la specificite de l’examen diagnostique utilise (scanographie, tomographie par emission de positons) et le stade tumoral. Un logiciel dedie a ete elabore pour calculer la probabilite d’envahissement de chaque niveau ganglionnaire pour une presentation clinique initiale donnee. Conclusion. – Afin d’ameliorer la definition du volume–cible anatomoclinique ganglionnaire pour l’irradiation conformationnelle tridimensionnelle des carcinomes bronchiques non a petites cellules, nous avons propose un logiciel estimant le risque d’envahissement ganglionnaire mediastinal a partir de parametres individuels simples connus lors du bilan pretherapeutique.

We present an experimental procedure for the determination and the verification under practical conditions of physical and computational parameters used in our proton pencil beam algorithm. The calculation of the dose delivered by a single pencil beam relies on a measured spread-out Bragg peak, and the description of its radial spread at depth features simple specific parameters accounting individually for the influence of the beam line as a whole, the beam energy modulation, the compensator, and the patient medium. For determining the experimental values of the physical parameters related to proton scattering, we utilized a simple relation between Gaussian radial spreads and the width of lateral penumbras. The contribution from the beam line has been extracted from lateral penumbra measurements in air: a linear variation with the distance collimator-point has been observed. Analytically predicted radial spreads within the patient were in good agreement with experimental values in water under various reference conditions. Results indicated no significant influence of the beam energy modulation. Using measurements in presence of Plexiglas slabs, a simple assumption on the effective source of scattering due to the compensator has been stated, leading to accurate radial spread calculations. Dose measurements in presence of complexly shaped compensators have been used to assess the performances of the algorithm supplied with the adequate physical parameters. One of these compensators has also been used, together with a reference configuration, for investigating a set of computational parameters decreasing the calculation time while maintaining a high level of accuracy. Faster dose computations have been performed for algorithm evaluation in the presence of geometrical and patient compensators, and have shown good agreement with the measured dose distributions.

The objective of the dynamic radiotherapy project 'Dynarad' within the European Community has been to compare and grade treatment techniques that are currently applied or being developed at the participating institutions. Cervical cancer was selected as the tumour site on the grounds that the involved organs at risk, mainly the rectum and the bladder, are very close to the tumour and partly located inside the internal target volume. In this work, a solid phantom simulating the pelvic anatomy was used by institutions in Belgium, France, Greece, Holland, Italy, Sweden and the United Kingdom. The results were evaluated using both biological and physical criteria. The main purpose of this parallel evaluation is to test the value of biological and physical evaluations in comparing treatment techniques. It is demonstrated that the biological objective functions allow a much higher conformality and a more clinically relevant scoring of the outcome. Often external beam treatment techniques have to be combined with intracavitary therapy to give clinically acceptable results. However, recent developments can reduce or even eliminate this need by delivering more conformal dose distributions using intensity modulated external dose delivery. In these cases the reliability of the patient set-up procedure becomes critical for the effectiveness of the treatment.

Radical prostatectomy remains the 'golden standard' therapy for localized prostate carcinoma for patients with a survival rate of more than ten years. However, because of the complications inherent in this surgical procedure, prostatectomy is presently increasingly challenged by various radiotherapy procedures. In the last decade, more sophisticated conformal therapy techniques have been proposed for prostate cancer patients. In parallel, for highly selected patients, brachytherapy is being promoted by an increasing number of medical centers. In fact, brachytherapy techniques for prostate cancers can be traced back to 1911, but recently developed techniques offer reliability and reproducibility, with satisfactory results in terms of tumor control and reduced toxicity, in selected patients. We present here the different techniques that are available today in prostate cancer brachytherapy.

Resume L'objectif de la radiotherapie conformationnelle etant en partie d'augmenter la dose au volume cible sans elevation de la dose aux organes critiques et aux tissus sains, il s'est avere necessaire de developper des outils d'optimisation permettant une veritable conformation. C'est dans ce contexte que la ≪ modulation d'intensite ≫ a ete introduite. La realisation pratique de la modulation d'intensite consiste a decouper le champ en petits elements de surface. A chacun de ces elements est associe un poids qui peut etre soit une fraction de la dose obtenue en faisceau ouvert, soit un nombre d'unites moniteurs. Pour obtenir un faisceau module en intensite au cours de chaque seance, differentes techniques existent comme l'utilisation des attenuateurs, des collimateurs multilames ou le balayage. L'utilisation du collimateur multilames peut se faire en mode dynamique, par deplacement continu des lames, ou en mode statique, par deplacement discontinu des lames. La mise en œuvre de la modulation d'intensite pour la radiotherapie conformationnelle est un processus qui necessite plusieurs etapes avec l'utilisation de programmes de planification inverse incluant des contraintes et des criteres d'optimisation. Lorsque la modulation d'intensite souhaitee est obtenue, il reste a la realiser par deplacement continu ou discontinu des lames. Quelle que soit la technique retenue, la realisation reste delicate et fait appel a un ensemble de controles qu'il est indispensable de preciser.

'Conformal radiotherapy' is the name fixed by usage and given to a new form of radiotherapy resulting from the technological improvements observed during, the last ten years. While this terminology is now widely used, no precise definition can be found in the literature. Conformal radiotherapy refers to an approach in which the dose distribution is more closely 'conformed' or adapted to the actual shape of the target volume. However, the achievement of a consensus on a more specific definition is hampered by various difficulties, namely in characterizing the degree of 'conformality'. We have therefore suggested a classification scheme be established on the basis of the tools and the procedures actually used for all steps of the process, i.e., from prescription to treatment completion. Our classification consists of four levels: schematically, at level 0, there is no conformation (rectangular fields); at level 1, a simple conformation takes place, on the basis of conventional 2D imaging; at level 2, a 3D reconstruction of the structures is used for a more accurate conformation; and level 3 includes research and advanced dynamic techniques. We have used our personal experience, contacts with colleagues and data from the literature to analyze all the steps of the planning process, and to define the tools and procedures relevant to a given level. The corresponding tables have been discussed and approved at the European level within the Dynarad concerted action. It is proposed that the term 'conformal radiotherapy' be restricted to procedures where all steps are at least at level 2.

Detailed quality control (QC) protocols are a necessity for modern radiotherapy departments. The established QC protocols for treatment planning systems (TPS) do not include recommendations on the advanced features of three-dimensional (3D) treatment planning, like the dose volume histograms (DVH). In this study, a test protocol for DVH characteristics was developed. The protocol assesses the consistency of the DVH computation to the dose distribution calculated by the same TPS by comparing DVH parameters with values obtained by the isodose distributions. The computation parameters (such as the dimension of the computation grid) that are applied to the TPS during the tests are not fixed but set by the user as if the test represents a typical clinical case. Six commercial TPS were examined with this protocol within the frame of the EC project Dynarad (Biomed I). The results of the intercomparison prove the consistency of the DVH results to the isodose values for most of the examined TPS. However, special attention should be paid when working with cases of adverse conditions such as high dose gradient regions. In these cases, higher errors are derived, especially when an insufficient number of dose calculation points are used for the DVH computation.

A dose-volume histogram (DVH) computation program was developed for brachytherapy treatment planning in an attempt to benefit from the DVH's ability to present graphically information on 3D dose distributions. The program is incorporated into a planning system that utilizes a pair of orthogonal radiographs to localize the radiation sources. DVHs are calculated for the volume of tissue enclosed by an isodose surface (e.g. half the value of the reference isodose). The calculation algorithm is based on a non-uniform random sampling that gives a denser point distribution at the centre of the implants. Our program was tested and proved to be fast enough for clinical use and sufficiently accurate (i.e. computation time of 20 s and less than 2% relative error for one point source, for 100,000 calculation points). The accuracy improves when a larger calculation point number is used, but the computation time also increases proportionally. The DVH is presented in the form of a simple graph or table, or as Anderson's 'natural' DVH graph. The cumulative DVH tables can be used to extract a series of indexes characterizing the homogeneity and the dose levels of the distribution in the treatment volume and the surrounding tissues. If a reference plan is available, the DVH results can be assessed relative to the reference plan's DVH.

Resume En radiotherapie externe la modulation d'intensite permet d'une part de compenser les variations d'epaisseur et l'influence des heterogeneites, et d'autre part, lors de l'association de plusieurs faisceaux, d'obtenir une distribution de dose precisement adaptee a la forme du volume cible. Les collimateurs multilames offrent la possibilite de realiser cette modulation d'intensite en jouant sur la position des lames en fonction du temps. Cette methode, rendue possible par les developpements de la technologie des accelerateurs et de l'informatique, presente plusieurs avantages par rapport a d'autres, tels que les filtres compensateurs. Nous avons mis au point un logiciel permettant le calcul de la relation entre position de lames et nombre d'unites moniteur pour obtenir une distribution d'intensite donnee, et l'avons applique a un accelerateur Varian, equipe d'un collimateur comportant 40 paires de lames. L'analyse des resultats experimentaux demontre la faisabilite et le potentiel de la methode.

We have designed a simple benchmark test for the user of a treatment planning system to check the calculation algorithm's ability to model the build up effect beyond an air/tissue interface. The expected result is expressed as an inhomogeneity correction factor CF derived from measurements and from Monte Carlo calculations for a full range of photon beam qualities. The linear regression lines obtained from plotting CF as a function of beam quality index form the basis for a quantitative check of the algorithm performance.

Background and purpose : Conformal radiotherapy has only recently been widely implemented. Although not all aspects have yet been adequately proven, it is generally recognized that maintaining a high degree of precision throughout the process is critical to the treatment outcome while the focus for quality assurance and quality improvement will need to concentrate more on human factors, procedures, communication, organization and training. A general consensus document on quality assurance guidelines for institutions that deliver conformal radiotherapy treatments to patients has been elaborated within the framework of the DYNARAD/BIOMED concerted action on conformal radiotherapy. The present paper aims to highlight those issues that were identified as of specific importance to conformal radiotherapy. The work reported here further details this guidance by direct correlation with the issues involved in the special case of conformal radiotherapy. Methods : The DYNARAD document has been drafted in the form of a desktop guide comprising six sets of guidelines and is based on the ESTRO advisory report on `Quality Assurance in Radiotherapy'. Results and conclusions : The document has been endorsed by the DYNARAD group of institutions. As such it can form the basis for further discussions and enter into the subsequent phase of expanding its consensus basis.

In high energy X-ray beams, the dose calculated near the exit surface under electronic equilibrium conditions is generally overestimated since it is derived from measurements performed in water with large thickness of backscattering material. The resulting error depends on a number of parameters such as beam energy, field dimensions, thickness of overlying and underlying material. We have systematically measured for four different energies and for different combinations of the above parameters, the reduction of dose due to the lack of backscatter. This correction is expressed as a multiplicative factor, called “Backscatter Correction Factor” (BCF). This BCF is larger for lower energies, larger field sizes and larger depths. The BCF has been represented by an analytical expression which involves an exponential function of the backscattering thickness and linear relationships with depth, field size and beam quality index. Using this expression, the BCF can be calculated within 0.5 % for any conditions in the energy range investigated.

La radiotherapie du sein diminue le risque de recidive locale de plus de 60% apres chirurgie conservatrice ou apres mastectomie. Dans les formes a haut risque de recidive, cette action locoregionale de la radiotherapie se traduit par un benefice de survie a long terme (1, 2).