This work proposes a comparative evaluation of two of our patient-specific quality assurance processes involving ArcCHECK^® (Sun Nuclear) and Gafchromic^® EBT3 films (Ashland) in order to determine which detector is able to most effectively detect an anomaly in a deliberately biased tomotherapy plan.

A complex clinical head and neck tomotherapy plan was deliberately biased by introducing six errors: multileaf collimator leaf positional errors by leaving one and two central leafs closed during the whole treatment, initial radiation angle errors (+0.5° and +1.0°) and multileaf collimator leafs opening time errors (+0.5% and +1.0%). For each error-induced plan, comparison of ArcCHECK^® with Gafchromic^® EBT3 films (20.3×25.4cm²) was performed through two methods: a dose matrices subtraction study and a gamma index analysis.

The dose matrices subtraction study shows that our ArcCHECK^® processing is able to detect all the six induced errors contrary to the one using films, which are only able to detect the two biases involving multileaf collimator leaf positional errors. The gamma index analysis confirms the previous method, since it shows all six errors induced in the reference plan seem to be widely detected with ArcCHECK^® with the more restrictive 1%/1mm gamma criterion, whereas films may only be able to detect biases in relation to multileaf collimator leaf positional errors. It also shows the common 3%/3mm gamma criterion does not allow deciding between both detectors in the detection of the six induced biases.

Both comparative methods showed ArcCHECK^® processing is more suitable to detect the six errors introduced in the reference treatment plan.

Cette étude est une évaluation comparative de deux de nos processus de contrôle qualité de plans de tomothérapie, impliquant l’ArcCHECK^® (Sun Nuclear), ainsi que les films Gafchromic^® EBT3 (Ashland). L’objectif de cette étude était de déterminer lequel de ces processus permet de déceler avec la plus grande précision une anomalie dans un plan de tomothérapie volontairement biaisé.

Un plan de tomothérapie de la sphère ORL a intentionnellement été biaisé en introduisant six erreurs : sur la position des lames en laissant une, puis deux lames centrales fermées durant la totalité du traitement, sur l’angle initial d’irradiation (+0,5° et +1,0°), ainsi que sur le temps d’ouverture des lames (+0,5 % et +1,0 %). Pour chaque plan biaisé, une comparaison entre l’ArcCHECK^® et les films Gafchromic EBT3^® a été réalisée à l’aide de deux méthodes : par soustraction de matrices de dose ainsi qu’à l’aide d’une analyse gamma.

L’étude par soustraction de matrices de dose a permis de montrer que notre processus utilisant l’ArcCHECK^® était capable de détecter l’ensemble des six erreurs étudiées, contrairement au processus utilisant les films radiochromiques, qui ont uniquement permis la détection des deux erreurs liées à la position des lames. L’analyse gamma a confirmé ces résultats, puisque les six erreurs introduites dans le plan de traitement semblaient être détectées lors du contrôle avant le traitement avec l’ArcCHECK^® lorsque le critère gamma de 1 %/1mm était utilisé, tandis que le film Gafchromic^® EBT3 ne détectait que les deux biais relatifs à la position des lames. Cette deuxième méthode a également permis de mettre en évidence que le critère gamma de référence de 3 %/3mm ne permettait pas de départager les deux détecteurs quant à leur capacité à déceler les six erreurs introduites dans le plan de traitement étudié.

Les deux méthodes de comparaison ont montré que le processus mettant en jeu l’ArcCHECK^® était le plus adapté pour détecter les six erreurs introduites dans le plan de traitement étudié.