With the advancement of radiotherapy techniques for nasopharyngeal carcinoma, it is essential to evaluate the comparative effectiveness of volumetric-modulated arc therapy and intensity-modulated radiotherapy. This study aimed to evaluate the dosimetric and radiobiological differences between the two techniques for the treatment of nasopharyngeal carcinomas.

This retrospective study involved replanning of 125 cases of nasopharyngeal carcinoma using both intensity-modulated radiotherapy and volumetric-modulated arc therapy techniques. Dosimetric evaluation was performed using dose–volume histogram parameters, while radiobiological analysis was conducted using normal tissue complication probability models. Target coverage (dose delivered to 95 % of the high-risk planning target volume), mean dose, and maximum dose to organs at risk, as well as normal tissue complication probability values, were compared between the two techniques.

Both intensity-modulated radiotherapy and volumetric-modulated arc therapy provided comparable dosimetric outcomes. Volumetric-modulated arc therapy showed advantages in certain parameters, with a higher dose delivered to 95 % of the high-risk planning target volume and lower maximum dose for the right and left optic nerves, chiasma, and lenses. Conversely, intensity-modulated radiotherapy provided better sparing of the parotid glands, resulting in lower normal tissue complication probability values. The larynx, pharynx, and thyroid also received lower mean doses with intensity-modulated radiotherapy. The results remained consistent in subgroups of both early and advanced stages of nasopharyngeal carcinoma.

Intensity-modulated radiotherapy and volumetric-modulated arc therapy both have distinct advantages in treating nasopharyngeal carcinoma. Organs at risk protected vary between the two techniques. The radiobiological parameters, including normal tissue complication probability models and dosimetric measures, highlight the differential benefits of each technique.

Avec l’avancement des techniques de radiothérapie pour le carcinome du nasopharynx, il est essentiel d’évaluer l’efficacité comparative de l’arcthérapie volumétrique modulée et de la radiothérapie conformationnelle avec modulation d’intensité. Cette étude visait à évaluer les différences dosimétriques et radiobiologiques entre les deux techniques pour le traitement des carcinomes du nasopharynx.

Cette étude rétrospective impliquait la replanification de 125 cas de carcinome du nasopharynx, en utilisant les techniques de radiothérapie conformationnelle avec modulation d’intensité et d’arcthérapie volumétrique modulée. L’évaluation dosimétrique a été effectuée avec les paramètres de l’histogramme dose–volume, et l’analyse radiobiologique avec des modèles de probabilité de complication des tissus normaux. La couverture cible (dose reçue par 95 % du volume cible prévisionnel à haut risque), la dose moyenne et la dose maximale dans les organes à risque, ainsi que les valeurs de probabilité de complication des tissus normaux, ont été comparées entre les deux techniques.

Les deux techniques, radiothérapie conformationnelle avec modulation d’intensité et arcthérapie volumétrique modulée, ont fourni des résultats dosimétriques comparables. L’arcthérapie volumétrique modulée a montré des avantages pour certains paramètres, avec une dose dans 95 % du volume cible prévisionnel à haut risque plus élevée et une dose maximale plus faible pour les nerfs optiques, le chiasma et les cristallins. En revanche, la radiothérapie conformationnelle avec modulation d’intensité a mieux préservé les glandes parotides, entraînant des valeurs de probabilité de complication des tissus normaux plus faibles. Le larynx, le pharynx et la thyroïde ont également reçu des doses moyennes plus faibles avec la radiothérapie conformationnelle avec modulation d’intensité. Les résultats sont restés cohérents dans les sous-groupes des stades précoces et avancés du carcinome du nasopharynx.

La radiothérapie conformationnelle avec modulation d’intensité et la arcthérapie volumétrique modulée présentent chacune des avantages distincts dans le traitement du carcinome du nasopharynx. L’arcthérapie volumétrique modulée offre une meilleure protection de certains organes à risque, tandis que la radiothérapie conformationnelle avec modulation d’intensité offre une protection supérieure pour d’autres. Les paramètres radiobiologiques, y compris les modèles de probabilité de complication des tissus normaux et les paramètres dosimétriques, mettent en évidence les avantages différentiels de chaque technique.