Comparaison de fonctions d’évaluation biologiques en radiothérapie d’intensité modulée : étude bidimensionnelle

Resume L’obtention de distributions de dose d’intensite modulee se fait par planification inverse, ce qui necessite un algorithme d’inversion et une fonction objectif qui peut etre physique ou biologique ; les fonctions objectif biologiques ayant pour but de quantifier la probabilite de l’issue favorable du traitement. L’algorithme d’inversion analytique utilise se fonde sur l’analyse mathematique de la decomposition en valeurs singulieres et propose autant de solutions qu’il y a de faisceaux elementaires. A partir de la probabilite de controle tumoral, des probabilites de complications des tissus sains et de la probabilite de controle sans complications, trois fonctions d’evaluation biologiques des solutions sont definies et comparees par la difference des moindres carres entre les distributions de dose prescrite et obtenue. La configuration dˈirradiation utilisee est simplifiee : prescription de Brahme (modele bidimensionnel d’une irradiation pour cancer de la prostate) et neuf faisceaux (unidimensionnels). La determination par critere biologique de la solution optimale permet d’augmenter la dose moyenne dans la tumeur ainsi que son homogeneite par rapport a l’optimisation physique. A l’inverse, les organes a risque sont alors moins proteges. L’imposition de contraintes pertinentes permet alors d’obtenir des distributions de dose satisfaisantes. Certaines limitations apparaissent au niveau de la validite des modeles et des donnees utilises, ce qui pour l’instant nous semble exclure l’utilisation en routine clinique d’une optimisation uniquement biologique. La disponibilite future de nouvelles donnees biologiques permettra le developpement et notamment l’utilisation clinique de l’optimisation biologique.