To guide parotid gland (PG) sparing at the dose planning step, a specific model based on overlap between PTV and organ at risk (Moore et al.) was developed and evaluated for VMAT in head-and-neck (H&N) cancer radiotherapy.

One hundred and sixty patients treated for locally advanced H&N cancer were included. A model optimization was first performed (20 patients) before a model evaluation (110 patients). Thirty cases were planned with and without the model to quantify the PG dose sparing. The inter-operator variability was evaluated on one case, planned by 12 operators with and without the model. The endpoints were PG mean dose (D_mean), PTV homogeneity and number of monitor units (MU).

The PG D_mean predicted by the model was reached in 89% of cases. Using the model significantly reduced the PG D_mean: −6.1±4.3Gy. Plans with the model showed lower PTV dose homogeneity and more MUs (+10.5% on average). For the inter-operator variability, PG dose volume histograms without the optimized model were significantly different compared to those with the model; the D_mean standard deviation for the ipsilateral PG decreased from 2.2Gy to 1.2Gy. For the contralateral PG, this value decreased from 2.9Gy to 0.8Gy.

During the H&N inverse planning, the optimized model guides to the lowest PG achievable mean dose, allowing a significant PG mean dose reduction of −6.1Gy. Integrating this method at the treatment-planning step significantly reduced the inter-patient and inter-operator variabilities.

Afin d’épargner les glandes parotides lors d’une planification dosimétrique de la sphère ORL en arcthérapie volumétrique modulée (VMAT), un modèle basé sur la superposition de volumes cible prévisionnel (PTV) et des organes à risque (Moore et al.) a été développé et évalué.

Les dossiers de 160 patients traités pour un cancer ORL localement évolué ont été considérés. Une optimisation du modèle a été réalisée avant son évaluation. Trente cas ont été planifiés avec et sans utilisation du modèle. La variabilité entre les opérateusrs a été évaluée par 12 opérateurs sur un cas. Les doses moyennes dans les glandes parotides (D_moy), l’indice d’homogénéité et le nombre d’unités moniteur (UM) ont été relevés.

Au total, 89 % des D_moy dans les glandes parotides prédites par le modèle ont été atteintes. L’utilisation du modèle a significativement réduit la D_moy dans les glandes parotides : −6,1±4,3Gy. Avec le modèle, une moins bonne homogénéité dans le PTV ainsi qu’une augmentation des UM (+10,5 % en moyenne) ont été obtenues. Pour la variabilité entre les opérateurs, les histogrammes dose-volume (HDV) des glanes parotides étaient significativement différents avec et sans utilisation du modèle; l’écart type de la D_moy est passé de 2,2Gy à 1,2Gy et de 2,9Gy à 0,8Gy respectivement pour les glandes parotides homolatérale et controlatérale.

Lors d’une planification inverse en ORL, le modèle optimisé guide l’opérateur en fournissant une valeur de D_moy atteignable la plus faible possible pour les glandes parotides, permettant ainsi une diminution significative de la D_moy de −6,1Gy. Cette méthode permet de réduire significativement la variabilité entre les patients et entre les opérateurs lors de la planification dosimétrique.