Hippocampal-sparing whole-brain radiotherapy aims to reduce neurocognitive decline in patients receiving cranial irradiation. Advances in radiotherapy planning systems offer improved sparing of organs at risk while maintaining target coverage. This study compared the dosimetric performance of five planning techniques for hippocampal-sparing whole-brain radiotherapy: Radixact with 1cm and 2.5cm field widths, Ethos, HyperArc, and volumetric modulated arctherapy using advanced optimization algorithms.

Eleven patients who underwent whole brain irradiation were included in this retrospective planning study. The prescribed dose was 30Gy in 12 fractions, with hippocampus dose constraints of D98 %≤9Gy and D2 %≤17Gy. Radixact plans were created using the VOLO™ Ultra optimizer with normal tissue objective parameters for dose fall-off control. Ethos plans were generated using an intelligent optimization engine with automated planning. HyperArc employed four non-coplanar arcs with SRS normal tissue objective optimization, while volumetric modulated arctherapy utilized six arcs. Dosimetric parameters, including planning target volume coverage, hippocampal doses, and organs at risk constraints, were analyzed using one-way ANOVA.

Radixact with 1cm field width achieved the lowest hippocampal doses, whereas HyperArc and volumetric modulated arctherapy provided superior planning target volume coverage. Ethos resulted in the lowest doses to organs at risk, while HyperArc had the shortest treatment duration. Statistically significant differences (P<0.05) were observed across techniques for hippocampal D98 %, D2 %, and sparing of organs at risk.

Advanced planning techniques offer distinct dosimetric advantages for hippocampal-sparing whole-brain radiotherapy. Radixact with 1cm field width optimally spares the hippocampus, while HyperArc and volumetric modulated arctherapy balance sparing of organs at risk with shorter treatment times. Selection of an optimal planning approach should consider both dosimetric outcomes and clinical workflow efficiency.

La radiothérapie cérébrale totale avec préservation de l’hippocampe vise à réduire le déclin neurocognitif tout en maintenant une couverture cible optimale. Cette étude a comparé les performances dosimétriques de cinq techniques de planification de radiothérapie cérébrale totale avec préservation de l’hippocampe : Radixact FW 1cm et 2,5cm, Ethos, HyperArc et la radiothérapie volumétrique avec modulation d’intensité, en utilisant des algorithmes d’optimisation avancés.

Onze patients ayant été traités par irradiation cérébrale totale ont été inclus dans cette étude de planification rétrospective. La dose prescrite était de 30Gy en 12 fractions, avec des contraintes hippocampiques fixées à la dose délivrée dans 98 % du volume inférieure ou égale à 9Gy et la dose délivrée dans 2 % du volume inférieure ou égale à 17Gy. Les plans Radixact ont été générés avec l’optimiseur VOLO™ Ultra, tandis que ceux d’Ethos utilisaient une planification automatisée. HyperArc a utilisé quatre arcs non coplanaires avec optimisation SRS NTO, tandis que radiothérapie volumétrique avec modulation d’intensité a utilisé six arcs. Les paramètres dosimétriques, incluant la couverture du volume cible prévisionnel et les doses dans les organes à risques, ont été soumis à une analyse de variance unifactorielle.

Radixact FW 1cm a offert l’épargne hippocampique la plus efficace, tandis qu’HyperArc et la radiothérapie volumétrique avec modulation d’intensité ont assuré une couverture du volume cible prévisionnel supérieure. Ethos a généré les doses dans les organes à risque les plus faibles, et HyperArc a permis le traitement le plus rapide. Des différences significatives (p<0,05) ont été observées entre les techniques pour l’épargne hippocampique et les doses dans les organes à risque.

Chaque technique présentait des avantages distincts en termes de préservation hippocampique, de couverture du volume cible prévisionnel et d’efficacité clinique. Le choix optimal dépend des priorités cliniques spécifiques.