L’IRM améliore la qualité des traitements et l’expérience patient en radiothérapie

M. Bolard a été recruté pour mettre en place de A à Z l'ensemble du service de radiothérapie : planifier l'aménagement des locaux, constituer l'équipe de radiothérapie et doter le service de tous les équipements technologiques nécessaires.

« Grâce à toutes les technologies et techniques de traitement de pointe disponibles au niveau de l'accélérateur linéaire, nous pouvons cibler la dose de rayonnement avec une grande précision », déclare M. Bolard. « Mais dans de nombreux cas, la délimitation de la zone cible constitue la plus grande source d’incertitude dans le processus de traitement. Pour renforcer notre confiance dans les étapes de délimitation, il était évident que nous devions avoir accès à un simulateur d’IRM. »

« L’administration et les cliniciens de La Tour ont apprécié que l’IRM soit indispensable pour la radiothérapie moderne », dit-il. « Ils ont donc décidé d’acquérir un scanner IRM – un Ingenia MR-RT – qui serait partagé entre la radiologie et la radiothérapie. » Le service de radiothérapie propose désormais la simulation par IRM à tous les patients éligibles ; les anatomies concernées comprennent le cerveau, la prostate, le rectum, le cancer de l’anus, les cancers de la tête et du cou ainsi que les cancers gynécologiques.

« Le bien-être des patients est au cœur des préoccupations de notre service », explique M. Bolard. « Un service de radiothérapie peut être un environnement sombre en l’absence de lumière naturelle. C’était pour nous un élément indispensable afin de créer une atmosphère chaleureuse et apaisante. En collaboration avec Philips, nous avons élaboré un plan pour apporter de la luminosité aux différentes salles d’imagerie et aux salles d’attente. Nous avons donc Ambient Experience sur les simulateurs de patient d’IRM et de TC, ainsi que sur le PET-TC. Les patients en sont très satisfaits, car cela contribue à réduire leur stress et leur anxiété. »

Le service de radiothérapie de l’Hôpital de La Tour, à Meyrin, en Suisse, a accès aux systèmes suivants :

Le scanner IRM est situé dans l'aile de radiologie adjacente et le service de radiothérapie reçoit deux créneaux dédiés par semaine, soit un total de trois heures pour les patients éligibles à la simulation IRM.

« C’est une situation idéale pour nous », déclare M. Bolard. « Compte tenu de notre volume d'environ 300 patients par an, il n'était pas envisageable de disposer de notre propre système d'IRM. Ce modèle d'utilisation partagée nous a permis de rendre l'IRM économiquement abordable. »

La collaboration entre les deux services a été essentielle. « Les cliniciens des deux services sont conscients de la nécessité de disposer d'images de haute qualité pour la planification RT et à des fins diagnostiques, et ils collaborent étroitement pour y parvenir », explique M. Bolard.

L'Hôpital de La Tour gère un service de radiothérapie performant avec un effectif limité occupant des postes clés : 4,7 manipulateurs en radiothérapie (RTT) à temps plein, 1,8 physiciens à temps plein, 2 radio-oncologues et 2 employés administratifs à temps plein. L’équipe a relevé avec enthousiasme le défi de mettre en œuvre l’IRM. La première étape a été d’obtenir des informations auprès d’autres sites plus expérimentés.

Par conséquent, M. Bolard et Thomas Breuneval, MD, radio-oncologue à l’Hôpital de La Tour, ont participé à un cours entre pairs organisé par Philips au Centre médical universitaire d’Utrecht (UMC Utrecht), aux Pays-Bas, afin d’acquérir une expertise sur la mise en œuvre de l’IRM.

En particulier en tant que petit centre, il est essentiel d’apprendre des autres, rappelle le Dr Breuneval. « UMC Utrecht a partagé des outils techniques précieux ainsi que ses meilleures pratiques cliniques, ce qui a facilité la mise en œuvre à La Tour. Et la vaste expérience en IRM de l’UMC Utrecht nous a aidés à mieux comprendre comment utiliser les images, ainsi que sur les séquences à utiliser et comment celles-ci influencent la délimitation des cibles. »

L’intégration de l’IRM dans le processus de travail de radiothérapie pour nos patients atteints de cancer de la tête et du cou était une étape logique pour le nouveau service de radiothérapie de La Tour, explique M. Bolard.

« Nous avons ici un excellent programme de prise en charge des cancers de l'ensemble tête-cou qui attire de nombreux patients référés de la grande région de Genève », dit-il. « Nos radio-oncologues ont décidé d’introduire l’IRM de simulation (MR-sim) pour les cas d’ensemble tête-cou afin d’obtenir des images des tissus mous bien plus précises que celles fournies par le scanner. »

Bien que la TC définisse clairement les os et les cartilages, la modalité d’imagerie offre une visibilité limitée des tissus mous, ce qui rend souvent les structures de l’ensemble tête-cou pratiquement indiscernables les unes des autres. Co-enregistrer un ensemble de données IRM comme source secondaire d’information pour la délimitation de la cible et des organes à risque (OAR) de l'ensemble tête-cou est essentiel, selon le Dr Breuneval de La Tour.

« L’IRM contribue grandement à la visualisation des lésions de l’ensemble tête-cou par rapport au scanner et permet une meilleure différenciation entre tissus normaux et anormaux », explique-t-il. «Les bords tumoraux et l’extension des ganglions lymphatiques extracapsulaires – ainsi que les organes à risque (OAR), tels que les glandes parotidiennes, les muscles pharyngés et le plexus brachial – sont mieux représentés. L'avantage qui en résulte est que les marges tumorales peuvent être réduites et que les organes à risque sont mieux épargnés. »

Le patient a été diagnostiqué avec un carcinome épidermoïde de la base de la langue gauche, envahissant la loge amygdalienne et le sillon amygdaloglosse. Une radiochimiothérapie à but curatif a été prescrite avec une dose de 70 Gy pour la tumeur, 66 Gy sur les ganglions suspects et 56 Gy sur les zones de drainage électif, en 33 fractions.

Délimitation des contours de la cible basée sur l’IRM sur TSE 3D T2W dans les plans transversal, sagittal et coronal.

Lorsque la planification de radiothérapie exclusivement par IRM est réalisée, aucune simulation sous scanner du patient n’est nécessaire. Dès le début, il ne faisait aucun doute que l’Hôpital de La Tour allait mettre en place une planification de radiothérapie par IRM uniquement pour ses patients atteints de cancer pelvien.

« En tant qu’établissement privé, nous visons à offrir à la fois le meilleur traitement et la meilleure expérience patient », déclare M. Bolard. « La radiothérapie par IRM uniquement a vraiment tout son sens à cet égard. Les médecins traitants apprécient pleinement l’explication de l’utilisation de l’IRM, étant donné leur grande familiarité avec l’IRM pour le diagnostic. Et le fait que nous puissions éviter au patient de subir plusieurs examens est un grand avantage et un moteur pour les orientations de patients. »

Philips MRCAT (IRM pour le calcul de l'atténuation) offre un contraste exceptionnel des tissus mous pour la délimitation des cibles et des organes à risque (OAR), en plus des unités Hounsfield nécessaires au calcul de la dose. Cela permet un processus de travail de planification de la radiothérapie par IRM uniquement. Philips a été le précurseur de la radiothérapie par IRM uniquement avec l’introduction de MRCAT Prostate, suivie de l’élargissement à tout le bassin avec MRCAT Pelvis. Cette application peut être utilisée pour un large éventail d’indications pelviennes, notamment les cancers de la prostate, du rectum, de la vessie, du canal anal et du col de l’utérus. En plus de MRCAT Pelvis, MRCAT Brain est disponible pour la planification de la radiothérapie des tumeurs cérébrales primitives et métastatiques des tissus mous.

Avant l’utilisation clinique de la planification de la radiothérapie par IRM uniquement, l’équipe a mené un projet de mise en service pour confirmer la précision dosimétrique de l’approche MRCAT.

« Dans mon précédent hôpital, nous avons mis en service MRCAT Prostate en menant une étude clinique à petite échelle [2,3] qui comparait scanner-sim à MRCAT sur notre système Ingenia 3.0T IRM-radiothérapie », explique M. Bolard. « Les résultats furent très bons ; les calculs de dose basés sur le MRCAT ressemblaient à ceux basés sur le TC. Après cette étude, nous avons commencé à appliquer le MRCAT prostate dans la routine clinique. »

Avant d’introduire MRCAT Pelvis à La Tour, M. Bolard et son collègue, le radio-oncologue Ambroise Champion, MD, ont mené une étude de validation sur leurs 43 premiers patients pelviens (32 prostate, 9 rectum, 1 vessie, 1 canal anal).

« Au lieu de réaliser dans un premier temps une tomodensitométrie de simulation distincte, nous avons utilisé le scanner à faisceau conique de l’accélérateur linéaire Varian Edge pour valider le MRCAT Pelvis sur un sous-groupe de patients », explique-t-il. « Puisque cet accélérateur linéaire est équipé d’un scanner à faisceau conique itératif, la qualité d’image est suffisante pour recalculer le plan après chaque fraction [1]. »

M. Bolard et le Dr Champion ont constaté une bonne concordance entre les calculs de dose basés sur MRCAT et sur la tomodensitométrie (TC), avec un rapport moyen de dose de 1.007 (0.991–1.014).

La validation de l’équivalence dosimétrique a été réalisée sur 43 dossiers patients en comparant des plans de dose basés sur MRCAT superposés sur le jeu de données d’images de scanner à faisceau conique et sur le jeu de données d’images MRCAT correspondant. M. Bolard et le Dr Champion ont constaté une bonne concordance entre les calculs de dose basés sur MRCAT et sur la tomodensitométrie (TC), avec un rapport moyen de dose de 1.007 (0.991–1.014). Le score gamma 3D était supérieur à 95 % (95,2-99,0 %) pour tous les plans vérifiés. Une affiche sur ce travail a été acceptée pour présentation à ESTRO 2020 [4].

Selon l’équipe de La Tour, l’introduction de la simulation IRM seule pour la planification de la radiothérapie des cancers pelviens a rationalisé le flux de travail et renforcé la confiance dans le contourage de la cible et des organes à risque.

Le flux de travail de la simulation est simple : le manipulateur en radiothérapie (RTT) effectue le positionnement à l’aide du support antérieur de la bobine afin d’éviter tout contact entre celle-ci et le patient. Aucun système externe de positionnement laser n’est utilisé. À la place, l’équipe La Tour s’appuie sur le laser interne et un système de règle maison pour la localisation des origines. Une correspondance quotidienne des tissus mous sur scanner à faisceau conique avec l’ensemble d’images MRCAT est réalisée, ce qui permet un flux de travail optimisé et satisfaisant.

« Nous gagnons plus d’une heure et demie dans la préparation du plan par rapport à un flux de travail où nous alignerions le scanner avec des séries d’IRM diagnostiques qui ne sont pas conçues pour les besoins de la radiothérapie », remarque M. Bolard. « Nous améliorons également la précision, car les séquences diagnostiques classiques utilisent des épaisseurs de coupe importantes et des champs de vision (FOV) limités, ce qui rend l'alignement difficile à réaliser. »

La visualisation améliorée des tissus mous par rapport au scanner a rendu la délimitation des contours beaucoup plus simple, ajoute le Dr Champion. « IRM offre une bien meilleure discrimination des plans de clivage anatomiques, ce qui améliore la précision et la reproductibilité du contourage », explique-t-il. « Par exemple, le plexus érectile et le mésorectum sont beaucoup mieux visualisés à l’IRM qu’à la TC. Il en va de même pour la limite crâniale du bulbe pénien, où nous pouvons épargner cette structure sensible avec plus de confiance, réduisant ainsi le risque de dysfonction érectile induite par les rayons. Et, bien que les parois rectales et vessiales puissent être bien visualisées au scanner, l’IRM offre une définition plus fine. »

En plus de permettre un contourage plus facile, la radiothérapie par IRM uniquement améliore potentiellement les résultats à long terme de toxicités spécifiques de la radiothérapie, ajoute le Dr Champion.

« De plus, cela a des conséquences directes sur les marges que nous appliquons au volume clinique cible de la prostate (CTV) », dit-il. « Les équipes travaillant exclusivement sur des scanners utilisent généralement des marges isotropes de sept à cinq millimètres, sauf pour la région postérieure où la marge est de cinq à quatre millimètres. Grâce à l'IRM, nous pouvons utiliser en toute confiance des marges isotropes de quatre millimètres. »

L’Hôpital de La Tour utilise un espaceur rectal implanté (SpaceOAR®, Boston Scientific) pour les patients recevant une radiothérapie de la prostate afin de créer un espace entre le rectum et la prostate. L'IRM 3D T2W Turbo écho de spin offre une excellente visualisation de l'espaceur rectal et est utilisée pour le contourage des organes à risque (OAR) et de la cible. Le plan de dose est calculé sur le jeu de données MRCAT.

Le scanner Ingenia 1.5T MR-RT est également équipé de Compressed SENSE, ce qui a aidé l’équipe à raccourcir les temps de balayage.

« Compressed SENSE accélère notre acquisition d’images de 20 à 40 % afin de réduire le temps nécessaire par patient et améliore ainsi le confort du patient et l’efficacité du flux de travail, sans modification de la qualité d’image », explique le Dr Breuneval. « Cela profite à tous nos patients subissant une simulation IRM. En particulier pour les patientes pelviennes – qui doivent avoir la vessie inconfortablement pleine lors de leur examen pour améliorer la visualisation – c’est un avantage majeur. »

Le Dr Champion apprécie que MRCAT Pelvis autorise également la simulation du cancer rectal en décubitus ventral, permettant de déplacer les structures digestives hors du volume cible en les projetant vers l’avant.

« Les volumes d’irradiation pour un cancer rectal sont essentiellement postérieurs et latéraux, donc une bonne conservation des structures digestives améliore la tolérance au traitement », dit-il. « La position couchée peut aussi être appliquée à la simulation du cancer anal. Cette position permet d’écarter les muscles fessiers, ce qui réduit considérablement la toxicité liée à la concentration des radiations dans les plis. »

MRCAT Pelvis permet également un FOV allant jusqu’à 36 centimètres dans la direction pieds-tête, permettant la planification de traitements couvrant des cibles pelviennes étendues.

« Le large champ de vision est indéniablement utile et constitue une fonctionnalité incontournable », observe le Dr Champion. « Pour plusieurs patients, nous avons traité les ganglions lymphatiques dont les champs de radiation sont plus longs que 30 centimètres. Dans notre cabinet, le contouring des zones ganglionnaires pelviennes est indiqué dans les cancers de la prostate à risque intermédiaire ou élevé. Le cancer du rectum et du canal anal est également irradié dans les zones de drainage des ganglions lymphatiques. La limite crânienne de cette irradiation ganglionnaire élective s'étend jusqu'à la bifurcation aortique, qui correspond souvent au disque intervertébral L4-L5.

En revenant sur la dernière année d'expérience MRCAT Pelvis, le Dr Champion peut citer plusieurs avantages pour les patients, le personnel et l'efficacité des flux de travail.

« Nous avons bénéficié non seulement d’une délimitation tumorale plus précise et d’une meilleure épargne des ROA, mais aussi de l’élimination des incertitudes liées à la fusion d’images, ce qui est particulièrement important », dit-il. « C’est aussi plus clair et plus simple pour les patients, qui se voient désormais prescrire un seul rendez-vous pour préparer leur traitement. »

« Les avantages logistiques sont importants », ajoute le Dr Champion. La radiothérapie par IRM uniquement évite la nécessité d’un examen d’imagerie supplémentaire et réduit également les coûts liés à la planification du traitement. Il est également notable que réduire le nombre d'examens cliniques décharge le personnel chargé des réservations de ces cas.

Après avoir établi la simulation IRM comme routine dans leur pratique clinique, l’équipe s’engage à étendre davantage leur programme de radiothérapie uniquement par IRM à la planification de la radiothérapie pour les cancers du cerveau.

« La simulation par IRM uniquement représente un véritable changement de paradigme dans la planification de la radiothérapie. À l’avenir, je prévois qu’il deviendra de plus en plus répandu à l’échelle mondiale et viable pour davantage de régions anatomiques », déclare le Dr Champion. « À l’Hôpital de La Tour, nous sommes fiers d’être des pionniers dans ce domaine afin d’offrir à nos patients des soins de la plus haute qualité. »