Le fantôme d’eau optimisé dote les systèmes de radiothérapie en forme d’anneau d’une mise en service rationalisée

Après 30 ans de monopole dans le domaine de la radiothérapie, les systèmes à rayons X sur arceau conventionnels sont désormais rejoints par des dispositifs à tunnel ressemblant plus à un tomodensitomètre ou à un dispositif d’IRM. Initialement poussés par l’émergence de la radiothérapie guidée par résonance magnétique, qui ne peut être réalisée qu’à l’aide de dispositifs en forme d’anneau, les systèmes de radiothérapie guidés par imagerie ont rencontré un succès en clinique, grâce à leur rapidité et leur simplicité et car ils améliorent le confort du patient. Les premiers utilisateurs du système Halcyon de Varian rapportent même une baisse de 70 % de consommation d’énergie par rapport à la précédente installation du fournisseur du dispositif de radiothérapie plus traditionnel TrueBeam.

Cependant, la géométrie plus limitée d’un dispositif en forme d’anneau demande une approche différente pour l’assurance qualité. C’est le cas, par exemple, pour le fantôme d’eau qui est utilisé par les physiciens médicaux pour enregistrer précisément la dosimétrie lors de la mise en service d’un nouveau système de radiothérapie, ou lors des contrôles périodiques du profil du faisceau d’irradiation au cours de la durée de vie du dispositif. Thierry Mertens, responsable du développement commercial pour la santé chez LAP, une entreprise spécialisée dans les systèmes de laser et d’AQ en radiothérapie, commente : « Les physiciens médicaux veulent une AQ indépendante et des outils de vérification pour confirmer le bon fonctionnement de leur système de radiothérapie ». « Un fantôme d’eau apporte des données précises sur le faisceau et des visualisations des modèles de faisceau, servant à vérifier si le système administre la bonne dose au patient ».

Bien que les fantômes d’eau initialement conçus pour des accélérateurs linéaires conventionnels peuvent être utilisés pour des systèmes en forme d’anneau, Thierry Mertens indique que leur taille et leur poids importants compliquent inutilement le flux de travail des mesures. Par exemple, des précautions supplémentaires doivent être prises pour s’assurer que le fantôme n’entre pas en collision avec les côtés du dispositif lorsqu’il se déplace dans l’ouverture, et des corrections additionnelles doivent être réalisées pour compenser le poids du réservoir d’eau sur le lit.

En revanche, le THALES 3D SCANNER est conçu dès le départ pour la validation des dispositifs à tunnel, tels que le dispositif Halcyon, ainsi que le nouveau système de radiothérapie adaptative par intelligence artificielle Ethos de Varian. Le flux de travail du physicien médical est ainsi amélioré : le système compact fonctionne sans faille avec les plus petits volumes 3D de ces dispositifs, avec des plaques de guidage supplémentaires pour permettre l’incorporation de différents types de détecteurs au dispositif. Le fantôme motorisé offre une installation automatisée en moins de 15 minutes, ainsi que des séquences de mesures prédéfinies pour aider l’équipe de physiciens médicaux à compléter leurs tests de routine plus rapidement. Un logiciel dédié est également fourni pour collecter et analyser les données, avec une mise à jour périodique du programme visant à améliorer la fonctionnalité en fonction des retours des clients.

Thierry Gevaert, professeur à l’université libre d’Amsterdam et coordinateur du département de radiothérapie de l’UZ Brussel (UZB), commente : « LAP a soigneusement étudié la conception du dispositif pour le rendre aussi simple à utiliser que possible ». « Nous utilisons un fantôme d’eau plusieurs fois par an, et ce système nous évite d’avoir à réapprendre le processus de mesure à chaque fois. Beaucoup de ces étapes sont automatisées, ainsi nous ne perdons pas de temps à trouver le bon positionnement de la chambre avant de commencer les mesures ».

Le THALES 3D SCANNER est la deuxième version du fantôme d’eau de l’entreprise, la première version étant conçue spécifiquement pour la mise en service et le test d’accélérateurs linéaires à résonance magnétique de nouvelle génération, tels que le système guidé par résonance magnétique MRIdian de ViewRay. Commercialisé en 2021, le THALES 3D MR SCANNER est entièrement conforme aux exigences strictes des accélérateurs linéaires à résonance magnétique, et tous les composants du système sont fabriqués à partir de matériaux non ferromagnétiques qui sont certifiés pour une utilisation dans le champ magnétique de 0,35 T d’un appareil d’IRM. Thierry Mertens ajoute que : « Le THALES 3D MR SCANNER apporte une vérification de la précision de la dose de qualité supérieure pour les systèmes de radiothérapie guidés par résonance magnétique ». « Il convient parfaitement pour la mise en service du modèle à faisceau du système MRIdian ».

Le THALES 3D MR SCANNER est déjà utilisé par plusieurs centres de radiothérapie à travers le monde pour permettre la mise en service et l’acceptation du système MRIdian. À l’UZB, par exemple, l’équipe de physiciens médicaux n’avait que cinq semaines pour compléter leurs protocoles de mise en service et d’acceptation, ainsi qu’une AQ spécifique au dispositif et au patient, avant que le dispositif ne soit déployé dans la clinique de radio-oncologie. Thierry Gavaert ajoute : « Avec seulement un jour et demi de formation, nous avons pu installer le fantôme et réaliser toutes les mesures nous-mêmes ». « Le logiciel est très intuitif, et nous avons pu collecter toutes les données nécessaires en une semaine ».

Lorsqu’ASZ Aalst, le centre satellite d’UZB, a acquis un dispositif Halcyon, Thierry Gavaert avait hâte de voir si le THALES 3D MR SCANNER pouvait être utilisé pour vérifier les paramètres de faisceau donnés par le fournisseur. Thierry Gevaert souligne que : « Comme il n’est pas utilisé très souvent, un fantôme d’eau représente un gros investissement pour un seul dispositif ». « Nous voulions voir si nous pouvions transférer notre version à résonance magnétique du système THALES au Halcyon, car les deux dispositifs possèdent la même géométrie ».

Les dispositifs MRIdian de Viewray et Halcyon de Varian sont prêts à l’utilisation, avec toutes les données du faisceau déjà chargées dans le système de planification, mais Thierry Gevaert indique qu’il est tout de même important que les physiciens médicaux vérifient l’exactitude des données. Il ajoute : « Nous voulions utiliser un fantôme d’eau pour le dispositif Halcyon car nous pensons qu’il s’agit de la solution idéale pour obtenir et remesurer des données de faisceau ».

En collaboration avec des ingénieurs de LAP, Thierry Gevaert a constaté qu’il était facile de configurer la version à résonance magnétique du fantôme pour qu’il fonctionne avec le dispositif Halcyon guidé par imagerie. Un seul nouvel ajustement a été nécessaire pour mettre à niveau le dispositif, car le poids de l’eau enfonçait le fantôme lorsqu’il était placé sur le lit. Thierry Gevaert ajoute : « Nous étions parmi les premiers à utiliser la version à résonance magnétique du dispositif Halcyon, nous avons donc dû vérifier si les mesures étaient toujours précises ». « Nous avons constaté une bonne concordance avec les données que la société nous a fournies ».

Le nouveau THALES 3D SCANNER offre les mêmes fonctionnalités et performances que le dispositif à résonance magnétique, la seule différence majeure étant que les capacités spécifiques à la résonance magnétiques ont été supprimées pour offrir une solution plus abordable pour les centres de soins qui envisagent d’installer un ou plusieurs dispositifs à tunnel guidés par imagerie. Varian certifie que le fantôme est entièrement compatible avec les dispositifs Halcyon et Ethos, et que le dispositif partage les mêmes autorisations réglementaires que la version originale compatible avec la résonance magnétique, aux États-Unis et en Europe.

Les deux versions du fantôme s’accompagnent d’une visite de maintenance annuelle, d’un programme en cours de mises à jour du matériel et des logiciels, et d’une garantie pluriannuelle modulable. « Nous savons que nous sommes les petits nouveaux. Notre conception moderne du fantôme a été façonnée par des physiciens médicaux, et nous continuons d’incorporer leurs retours dans notre programme de mise à jour » indique Thierry Mertens. « Nous allons continuer à améliorer le produit à travers de nouvelles capacités compatibles avec le logiciel ».

Par exemple, Thierry Gevaert travaille actuellement avec LAP sur une nouvelle fonctionnalité qui permettra de comparer les nouvelles dosimétries à des mesures antérieures ou à un jeu de données de référence. Il ajoute : « Cela nous permettra de comparer directement des mesures prises à différents moments ». « Dans l’idéal, nous voulons que tout soit intégré dans un seul logiciel pour ne pas devoir exporter les données vers un autre outil ».

Thierry Mertens et ses collègues à LAP évaluent également le fantôme d’eau THALES pour d’autres accélérateurs à tunnel, tels que le système guidé par résonance magnétique Unity de Elekta, et le système Radixact de Accuracy. « L’opinion d’un utilisateur clinique en radiothérapie est essentielle pour recueillir nos critères et pour comprendre comment le dispositif est utilisé dans un contexte clinique », ajoute Thierry Mertens.

À noter que LAP et THALES sont des marques déposées de LAP. Les désignations d’autres entreprises et produits ne sont utilisées que pour décrire l’application de nos produits.