A technique using volumetric-modulated arc therapy (VMAT) fields for craniospinal irradiation with low dose gradients at the field junction was tested for its sensitivity to positional inaccuracy. It was compared against the conventional three-dimensional (3D) conformal radiotherapy in terms of dose uniformity at the junction. Treatment plans generated for ten patients who received craniospinal irradiation (35Gy in 21 fractions) by VMAT technique at our centre were included in this study. For these patients, 3D conformal radiotherapy plans were also generated in addition to the VMAT treatment plans. Intentional shifting of the cranial field in the superior and then in the inferior directions was done, creating a gap or overlap between the fields. Consequent changes in dose distributions in these two plans to positional inaccuracies were studied. The 3D conformal radiotherapy plans showed large dose variations at the junction due to positional shifts as compared to the VMAT plans. With a 5mm superior shift of the cranial field isocentre creating a gap between the cranial and spinal fields, the magnitudes of under-dosing were 13.9±3.6Gy and 4.8±2.0Gy for 3D conformal radiotherapy and VMAT respectively. When the cranial field was moved by 5mm inferiorly creating an overlap between the fields, overdose to the effects of 10.3±4.0Gy and 4.9±1.3Gy were observed for the 3D conformal radiotherapy plans and VMAT plans respectively. The VMAT technique is insensitive to longitudinal setup errors (1–3mm) in patients because of the existence of low dose gradients at the junction between fields. This is unlike the 3D conformal radiotherapy plans which have steep dose gradients at the field edges and thus are highly sensitive to setup errors. Such an advantage for VMAT circumvents the need for dose feathering often practiced with the 3D conformal radiotherapy technique and makes the technique simpler to follow.

Une arcthérapie volumétrique modulée craniospinale avec des gradients de faible dose au niveau des jonctions de faisceau a été testée. Elle a été comparée à une radiothérapie conformationnelle tridimensionnelle classique en termes d’uniformité des doses à la jonction. Les plans de traitement générés pour dix patients qui ont reçu une arcthérapie volumétrique modulée de 35Gy en 21 fractions dans notre centre ont été inclus dans cette étude. Pour ces patients, des plans de radiothérapie conformationnelle tridimensionnelle ont également été générés. Le déplacement du faisceau crânien vers le haut puis vers le bas a été effectué en créant un écart ou un chevauchement entre les faisceaux, les changements conséquents dans les distributions de doses dans ces deux plans ont été étudiés. Les plans de radiothérapie conformationnelle tridimensionnelle ont montré de fortes variations de dose à la jonction en raison des changements de position par rapport aux plans d’arcthérapie volumétrique modulée. Avec un déplacement supérieur de 5mm de l’isocentre du faisceau crânien créant un espace entre les faisceaux crânien et médullaire, les « sous-dosages » étaient respectivement de 13,9±3,6Gy et 4,8±2,0Gy pour la radiothérapie conformationnelle tridimensionnelle et l’arcthérapie volumétrique modulée. Lorsque le faisceau crânien a été déplacé de 5mm en créant un chevauchement inférieur entre les faisceaux, des surdosages de 10,3±4,0Gy et 4,9±1,3Gy ont été observées respectivement pour les plans de radiothérapie conformationnelle tridimensionnelle et d’arcthérapie volumétrique modulée. La technique de l’arcthérapie volumétrique modulée est insensible aux erreurs d’installation longitudinale (1–3mm) chez les patients en raison de l’existence de gradients de faible dose à la jonction entre les faisceaux. Cela est différent des plans de radiothérapie conformationnelle tridimensionnelle qui ont des gradients de dose abrupts sur les bords du faisceau et sont donc très sensibles aux erreurs d’installation. Un tel avantage pour l’arcthérapie volumétrique modulée contourne la nécessité d’une jonction mobile souvent pratiquée avec la technique de radiothérapie conformationnelle tridimensionnelle.