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UNIVERSITÉ DU DROIT ET DE LA SANTE - LILLE 2 FACULTE DE MEDECINE HENRY WAREMBOU

UNIVERSITÉ DU DROIT ET DE LA SANTE - LILLE 2 FACULTE DE MEDECINE HENRY WAREMBOURG Année : 2017 THÈSE POUR LE DIPLÔME D’ETAT DE DOCTEUR EN MEDECINE Radiothérapie Conformationnelle avec Modulation d’Intensité rotationnelle en respiration libre et en inspiration profonde, pour l’irradiation adjuvante mammaire et ganglionnaire gauche : revue de la littérature et comparaison dosimétrique. Présentée et soutenue publiquement le 27 novembre 2017 à 16 heures Au pôle Formation Par Etienne FESSART _______________ JURY résident : Monsieur le Professeur Eric LARTIGAU Assesseurs : Monsieur le Professeur Pierre COLLINET Monsieur le Professeur Nicolas PENEL Monsieur le Docteur Franck DARLOY Monsieur le Docteur Claude KOUAKAM irecteur de se : Monsieur le Docteur David PASQUIER _______________ AVERTISSEMENT a aculté n entend donner aucune a ro ation au o inions émises dans les t ses celles-ci sont ro res leurs auteurs. LISTE DES ABREVATIONS ABC Active Breathing Control CA Curage Axillaire CMI Chaine Mammaire Interne CTCAE Common Terminology Criteria for Adverse Event CO Index de Couverture COL Centre Oscar Lambret Dmoy Dose moyenne Dx(%) Dose maximale reçue par x% du volume DRR Digital Reconstruction Radiography ESTRO European Society of Radiotherapy and Oncology FDRCV Facteurs De Risques Cardio-Vasculaires Gy Gray HDV Histogramme Dose Volume HI Index d'Homogénéité ICRU International Commission on Radiation Units and Measurements IP Inspiration Profonde IVA Artère Interventriculaire Antérieure kV Kilo-volts MP Mastectomie Partielle MT Mastectomie Totale MV Méga-volts NCDB National Cancer Database NTCP Normal Tissue Complication Probability OAR Organe A Risque PTV Planning Target Volume QUANTEC Quantitative Analyses of Normal Tissue Effects in the Clinic RL Respiration Libre RPM Real time Position Management, Real time Position Management RT Radiothérapie RTC3D Radiothérapie Conformationnelle en 3 dimensions RCMI Radiothérapie Conformationnelle avec Modulation d'Intensité R-IVA Région Interventriculaire Antérieure SEER Surveillance, Epidemiology, and End Results SFRO Société Française de Radiothérapie Oncologique SPECT Single Photon Emission Computed Tomography TPS Treatment Planning System VxGy (%) Volume recevant au moins x Gy VMAT Arcthérapie Volumétrique Modulée Vs Versus TABLE DES MATIERES RESUME ................................................................................................................................................................ 1 INTRODUCTION ................................................................................................................................................ 2 1. EPIDEMIOLOGIE DU CANCER DU SEIN ....................................................................................................................... 2 2. LA RADIOTHERAPIE DANS LA PRISE EN CHARGE DES CANCERS DU SEIN LOCALISES ......................................... 3 2.1. Place de la radiothérapie dans la prise en charge des cancers du sein localisés ....................... 3 2.2. Techniques d’irradiation des volumes mammaires et ganglionnaires ........................................... 6 2.2.1. Radiothérapie conformationnelle tridimensionnelle .......................................................................................................... 6 2.2.2. Radiothérapie conformationnelle avec modulation d’intensité ..................................................................................... 9 2.3. Toxicités tardives de la radiothérapie des cancers du sein localisés .............................................13 2.3.1. Toxicités cardiaques ......................................................................................................................................................................... 14 2.3.1.1. Anatomie cardiaque ............................................................................................................................................................... 15 2.3.1.2. Lésions cardiaques radiques : ........................................................................................................................................... 17 2.3.1.3. Résultats cardiologiques après traitement de cancers du sein localisés...................................................... 21 2.3.1.3.1. Doses cardiaques : méthodologie, limites, évolution................................................................................... 21 2.3.1.3.2. Risques liés à la dose moyenne au coeur, au volume cardiaque irradié, et à la date de l’irradiation. ......................................................................................................................................................................................... 22 2.3.1.3.3. Risques liés aux structures cardiaques irradiées .......................................................................................... 27 2.3.1.3.4. Modèles prédictifs de tolérance cardiaque aux rayonnements ionisants ......................................... 29 2.3.1.3.5. Risques liés aux comorbidités et facteurs de risque cardiovasculaires ............................................. 31 2.3.1.3.6. Risques liés aux traitements systémiques ........................................................................................................ 33 2.3.1.4. Conclusions sur la toxicité cardiaque après radiothérapie locorégionale mammaire .......................... 34 2.3.2. Cancers secondaires ......................................................................................................................................................................... 36 3. INTERET DE L’INSPIRATION PROFONDE EN RADIOTHERAPIE DES VOLUMES MAMMAIRES ET GANGLIONNAIRES ........................................................................................................................................................... 38 3.1. Techniques d’asservissements respiratoires en radiothérapie .........................................................38 3.2. Irradiation en inspiration profonde bloquée. ...........................................................................................39 3.3. Résultats de la technique d’inspiration profonde en radiothérapie des volumes mammaires et ganglionnaires gauches ...............................................................................................................43 3.3.1. Résultats dosimétriques ................................................................................................................................................................. 43 3.3.2. Résultats cliniques : .......................................................................................................................................................................... 47 4. OBJECTIFS DE L’ETUDE .............................................................................................................................................. 48 MATERIELS ET METHODES ........................................................................................................................ 49 1. POPULATION DE L’ETUDE ......................................................................................................................................... 49 1.1. Sélection des patient(e)s: ...................................................................................................................................49 2. PLANIFICATION DE LA RADIOTHERAPIE ................................................................................................................. 50 2.1. Acquisition des images. .......................................................................................................................................50 2.2. Délinéation des volumes anatomiques d’intérêt. ....................................................................................50 2.3. Prescription et dosimétrie .................................................................................................................................51 3. CHOIX DES INDICES DE COMPARAISON.................................................................................................................... 53 4. ANALYSE STATISTIQUE DES PARAMETRES DOSIMETRIQUES ............................................................................... 54 RESULTATS ...................................................................................................................................................... 55 1. POPULATION ............................................................................................................................................................... 55 2. VOLUMES CIBLES ........................................................................................................................................................ 55 2.1. Comparaison des volumes des PTV................................................................................................................55 2.2. Comparaison des indices dosimétriques des PTV ...................................................................................55 3. ORGANES A RISQUE .................................................................................................................................................... 58 3.1. Comparaison des volumes des OAR ...............................................................................................................58 3.2. Comparaison des indices dosimétriques des OAR ...................................................................................58 3.2.1. Coeur ........................................................................................................................................................................................................ 58 3.2.2. Ventricule gauche .............................................................................................................................................................................. 60 3.2.3. Artères coronaires ............................................................................................................................................................................. 61 3.2.4. Valve aortique ...................................................................................................................................................................................... 62 3.2.5. Poumons ................................................................................................................................................................................................. 62 3.2.6. Autres OAR (moelle, sein droit) .................................................................................................................................................. 62 DISCUSSION ..................................................................................................................................................... 63 CONCLUSION ................................................................................................................................................... 71 BIBLIOGRAPHIE ............................................................................................................................................. 72 ANNEXES ........................................................................................................................................................... 81 ANNEXE 1 - EVALUATION DE TOXICITE CARDIAQUE (CTCAE V4.0) .................................................................... 81 ANNEXE 2 - CONTRAINTES DE DOSE RECOMMANDEES DANS LES OAR A CONSIDERER EN RADIOTHERAPIE MAMMAIRE ....................................................................................................................................................................... 82 ANNEXE 3 - COMPARAISON DOSIMETRIQUE (VMAT VS RTC3D, RL VS IP) ....................................................... 83 ANNEXE 4 - COMPARAISON DOSIMETRIQUE (EN IP, IMRT TANGENTIELLE VS VMAT) ................................... 84 ANNEXE 5 - RECOMMANDATIONS DE L’ESTRO : CTV SEIN/PAROI ET AIRES GANGLIONNAIRES .................... 85 ANNEXE 6 - ATLAS DE CONTOURAGE CARDIAQUE .................................................................................................... 86 ANNEXE 7 - ATLAS DE DELINEATION DE LA REGION DE L’IVA ............................................................................... 88 ANNEXE 8 - EXEMPLE DE DELINEATION D’UNE PATIENTE DE NOTRE ETUDE ...................................................... 89 ANNEXE 9 - COMPARAISON DES VOLUMES DES PTV (POPULATION TOTALE) ..................................................... 90 ANNEXE 10 - COMPARAISON DOSIMETRIQUE DES PTV (POPULATION TOTALE) ................................................ 91 ANNEXE 11 - COMPARAISON DOSIMETRIQUE DES PTV (POPULATION «SEIN + AIRES GANGLIONNAIRES») .. 93 ANNEXE 12 - COMPARAISON DOSIMETRIQUE DES PTV (POPULATION « PAROIS + AIRES GANGLIONNAIRES ») ........................................................................................................................................................................................... 96 ANNEXE 13 - HDV DES PTV ........................................................................................................................................ 98 ANNEXE 14 - COMPARAISON DES VOLUMES DES OAR (POPULATION TOTALE) .............................................. 102 ANNEXE 15 - COMPARAISON DOSIMETRIQUE DES OAR (POPULATION TOTALE) ............................................ 103 ANNEXE 16 - COMPARAISON DOSIMETRIQUE DES OAR (POPULATION « SEIN + AIRES GANGLIONNAIRES ») ........................................................................................................................................................................................ 106 ANNEXE 17 - COMPARAISON DOSIMETRIQUE DES OAR (POPULATION « PAROI + AIRES GANGLIONNAIRES ») ........................................................................................................................................................................................ 109 ANNEXE 18 - HDV DES CORONAIRES (POPULATION TOTALE) ............................................................................ 112 ANNEXE 19 - HDV DE LA VALVE AORTIQUE (POPULATION TOTALE) ................................................................ 115 ANNEXE 20 - HDV DES POUMONS (POPULATION TOTALE) ................................................................................. 116 1 RESUME Contexte : L’irradiation adjuvante locorégionale des cancers du sein gauche, améliorant le contrôle local et la survie globale, est responsable d’une morbidité cardiaque à long terme. L’inspiration profonde est utilisée par certaines équipes en Radiothérapie Conformationnelle 3D (RTC3D) pour diminuer les doses cardiaques. La Radiothérapie Conformationnelle en Modulation d’Intensité (RCMI) permet également une épargne cardiaque en particulier pour les doses les plus élevées. Peu d’études ont évalué la RCMI rotationnelle en inspiration profonde pour la radiothérapie adjuvante mammaire et ganglionnaire gauche. Méthodes : Notre étude dosimétrique a comparé la RCMI rotationnelle en respiration libre (RL) et en inspiration profonde (IP) pour l’irradiation des volumes mammaires et ganglionnaires gauches. Outre les doses aux organes à risque (OAR) recommandés, les doses aux artères coronaires, à la région inter-ventriculaire antérieure (R-IVA), à la valve aortique ont été comparées. Le test statistique des rangs signés de Wilcoxon Mann-Whitney pour données appariées a été utilisé. Résultats : La comparaison de 9 patientes (4 seins et aires ganglionnaires, et 5 parois et aires ganglionnaires) est rapportée. Les plans de traitements (volumes, couvertures, homogénéités de doses) étaient comparables pour les volumes cibles. Dans la population totale, l’IP par rapport à la RL diminuait la dose cardiaque (Dmoy=4,8 Gy vs 6,6 Gy, p=0,008; D2%=16,8 Gy vs 23,3 Gy, p=0,008 ; V25Gy=0,8% vs 2,2%, p=0,008 ; V30Gy=0,4% vs 1,2%, p=0,009), aux artères coronaire droite (Dmoy=6 Gy vs 8,9 Gy, p=0,028), interventriculaire antérieure (IVA) (Dmoy=9,6 Gy vs 14,6 Gy, p=0,021), à la R-IVA (D2%=17,4 Gy vs 24,6 Gy, p=0,021), et à la valve aortique (Dmoy=4,8 Gy vs 7 Gy, p=0,028). Les doses aux autres OAR étaient comparables. Conclusion : La RCMI rotationnelle en IP permet une meilleure épargne du cœur, des artères coronaires droite et IVA, et de la valve aortique par rapport aux techniques en RL, pour l’irradiation adjuvante locorégionale des cancers du sein gauche. 2 INTRODUCTION 1. Epidémiologie du cancer du sein Le cancer du sein est un problème de santé publique, il se situe au premier rang des cancers incidents chez la femme en France métropolitaine avec 48763 nouveaux cas de cancers invasifs estimés en 2012 et 54062 projetés en 2015, devant les cancers colorectaux et broncho-pulmonaires (1,2). Cette incidence, qui a augmenté entre 1980 et 2012, est en diminution depuis 2005. Le dépistage organisé, recommandé pour les femmes de 50 à 74 ans, permet une majorité de diagnostic à un stade précoce (75,6% des cancers invasifs dépistés sur la période 2011-2012 en France étaient N0 selon le rapport du comité d’orientation de 2016) (3). Le pronostic est relativement bon avec une survie globale de 87% à 5 ans et de 76% à 10 ans pour les cancers du sein diagnostiqués en France entre 2005 et 2010 (2). Le taux de mortalité a diminué en moyenne de 0,6% par an entre 1980 et 2012 et de 1,5% par an entre 2005 et 2012 (2). Le pronostic est conditionné par le stade de la maladie. Dans l’étude EUROCARE (4), sur 4478 cancers du sein diagnostiqués en Europe en 1990, la survie globale à 5 ans était de 97,5% pour les stades T1 N0 M0, 76,5% pour les stades T1-3 N+ uploads/Geographie/ 2017lil2m480.pdf