La planification inverse pour l’arcthérapie volumétrique modulée (VMAT) par des algorithmes basés sur des méthodes itératives, de gradient ou de recuit simulé, est réalisée manuellement par un processus d’essais et corrections qui dépendent de l’expérience de l’utilisateur. En effet, les objectifs de planification sont nombreux et contradictoires, et ne permettent pas d’atteindre leur optimal. Le but de notre étude était d’évaluer une nouvelle approche d’optimisation multicritères (MCO) basée sur le calcul d’un ensemble de plans « optimaux de Pareto ».

L’étude a été réalisée sur cinq patients (pour des radiothérapies de la prostate, du pelvis, stéréotaxique extracrânienne pulmonaire et rachidienne, de la tête et cou). Pour chaque patient, la qualité des distributions de dose ainsi que le temps de planification des plans d’arcthérapie volumétrique modulée générés par l’algorithme MCO disponible sur le système de planification Raystation (V4.0) de la société RaySearch Laboratories ont été évalués par comparaison directe avec des plans de référence à partir d’une méthode d’optimisation classique Vmat optimiser et PRO3 obtenus respectivement sur les systèmes de planification des traitements (TPS) Raystation (V4.0) et sur Éclipse (V10.0) de la société Varian.

Avec le MCO appliqué à nos cinq patients, dans chaque cas, le plan optimal choisi correspondait à celui utilisé en routine, avec une réduction du temps de planification par un facteur 3.

Le MCO offrait des améliorations significatives sur les algorithmes d’optimisation VMAT existants. En effet, il permettait à l’utilisateur de sélectionner le plan qui représente le compromis le plus souhaitable entre les couvertures des volumes cibles et l’épargne des organes à risques et ce à partir d’une exploration interactive et continue des plans optimaux de Pareto.