La radiothérapie conformationnelle avec modulation d’intensité est la technique recommandée pour le traitement des cancers des voies aérodigestives supérieures. La protonthérapie permettrait de diminuer le volume de tissu normal irradié et ainsi de réduire le risque de dysphagie et de dysgueusie. Une recherche bibliographique exhaustive a été réalisée à l’aide du moteur de recherche PubMed en se focalisant sur les articles traitant des difficultés physiques de la protonthérapie pour les cancers des voies aérodigestives supérieures. Le contrôle des incertitudes liées à la pénombre distale est important en ORL, notamment en présence de matériel implanté ayant une composition stœchiométrique incertaine (tels que les implants dentaires métalliques) et en présence de milieux hétérogènes (succession de tissu et d’air dans les cavités sinusiennes). La mise en état buccodentaire est donc particulière en protonthérapie. Certaines incertitudes peuvent être minimisées au moment de la planification du traitement (optimisation robuste pour les variations inter et intra fractions de la composition du milieu et pour la calibration entre unités de Hounsfield et pouvoir d’arrêt des protons). En revanche, comme en RCMI, les variations morphologiques du patient nécessitent, une adaptation du plan de traitement sur un nouveau scanographe. Les études dosimétriques et les quelques études cliniques comparant photon- et protonthérapie ont bien montré l’intérêt des protons dans cette localisation. La protonthérapie dans les cancers des voies aérodigestives supérieures est donc prometteuse mais nécessite la mise au point de procédures permettant un contrôle robuste des incertitudes, pour rendre le traitement optimal et utilisable en pratique clinique.

Intensity-modulated radiation therapy (IMRT) is presently the recommended technique for the treatment of locally advanced head and neck carcinomas. Proton therapy would allow to reduce the volume of irradiated normal tissue and, thus, to decrease the risk of late dysphagia, xerostomia, dysgeusia and hypothyroidism. An exhaustive research was performed with the search engine PubMed by focusing on the papers about the physical difficulties that slow down use of proton therapy for head and neck carcinomas. Range uncertainties in proton therapy (±3 %) paradoxically limit the use of the steep dose gradient in distality. Calibration uncertainties can be important in the treatment of head and neck cancer in the presence of materials of uncertain stoichiometric composition (such as with metal implants, dental filling, etc.) and complex heterogeneities. Dental management for example may be different with IMRT or proton therapy. Some uncertainties can be somewhat minimized at the time of optimization. Inter- and intrafractional variations and uncertainties in Hounsfield units/stopping power can be integrated in a robust optimization process. Additional changes in patient's anatomy (tumour shrinkage, changes in skin folds in the beam patch, large weight loss or gain) require rescanning. Dosimetric and small clinical studies comparing photon and proton therapy have well shown the interest of proton therapy for head and neck cancers. Intensity-modulated proton therapy is a promising treatment as it can reduce the substantial toxicity burden of patients with head and neck squamous cell carcinoma compared to IMRT. Robust optimization will allow to perform an optimal treatment and to use proton therapy in current clinical practice.