During radiotherapy (RT) for prostate cancer (PCa), interfraction and intrafraction movements can lead to decreased target dose coverage and unnecessary over-exposure of organs at risk. New image-guided RT techniques accuracy allows planning target volume (PTV) margins reduction. We aim to assess the feasibility of a kilovoltage intrafraction monitoring (KIM) to track the prostate during RT.

Between November 2017 and April 2018, 44 consecutive patients with PCa were included in an intrafraction prostate motion study using the Truebeam Auto Beam Hold® tracking system (Varian Medical Systems, United State) triggered by gold fiducials localization on kilovoltage (kV) imaging. A 5-mm PTV was considered. A significant gating event (SGE) was defined as the occurrence of an automatic beam interruption requiring patient repositioning following the detection of one fiducial outside a 5-mm target area around the marker during more than 45seconds.

Six patients could not benefit from the KIM because of technical issues (loss of one fiducial marker=1, hip prosthesis=4, morbid obesity causing table movements=1). The mean rate of SGE per patient was 14±19%, and the fraction average delivery time was increased by 146±86seconds. For a plan of 39 fractions of 2Gy, the additional radiation dose increased by 0.13±0.09Gy. The mean rates of SGE were 2% and 18% (P=0.002) in patients with planned fraction<90 and>90seconds respectively, showing that duration of the session strongly interfered with prostate intrafraction movements. No other significant clinical and technical parameter was correlated with the occurrence of SGE.

Automated intrafraction kV imaging can effectively perform autobeam holds due to intrafraction movement of the prostate in the large majority of patients. The additional radiation dose and delivery time are acceptable. This technique may be a cost-effective alternative to electromagnetic transponder guidance.

Les mouvements pendant et entre les fractions peuvent conduire à une diminution de la couverture tumorale et à une exposition des organes à risque durant la radiothérapie des cancers de la prostate. Les nouvelles techniques de radiothérapie guidée par l’image (IGRT) permettent de diminuer les marges du volume tumoral prévisionnel (PTV). Notre objectif était de tester la faisabilité d’une radiothérapie guidée par l’image utilisant un monitoring par imagerie de basse énergie (kV) pendant les fractions.

De novembre 2017 à avril 2018, 44 patients atteints d’un cancer de la prostate ont été inclus dans cette étude utilisant le système de tracking Auto Beam Hold® sur machine Truebeam (Varian Medical Systems, États-Unis), guidé par la détection de grains d’or sur imagerie kV. Une marge de PTV de 5mm a été considérée. Un évènement significatif était défini par la survenue d’une interruption du faisceau nécessitant un repositionnement du patient provoqué par la détection d’un marqueur en dehors de la zone cible de 5mm de rayon définie autour de chacun des marqueurs pendant une durée supérieure à 45 secondes.

Six patients n’ont pu bénéficier du monitoring par imagerie de basse énergie pendant les fractions pour des raisons techniques (perte d’un repère fiduciel=un, prothèse de hanche=quatre, obésité morbide provoquant des mouvements de table=un). Le taux moyen d’évènements significatifs par patient était de 14±19 %, et la durée d’irradiation était augmentée en moyenne de 146±86secondes. Pour un traitement de 39 séances de 2Gy, la dose additionnelle moyenne de rayonnement était de 0,13±0,09Gy. Le taux moyen d’évènements significatifs était de 2 et 18 % (p=0,002) chez les patients dont la durée de séance planifiée initialement était inférieure versus supérieure à 90 secondes, respectivement, montrant que la durée de l’irradiation est corrélée aux mouvements intraprostatiques. Aucun autre paramètre clinique ou technique n’était corrélé à la survenue d’un évènement significatif.

L’imagerie de basse énergie automatique durant les fractions permet de suspendre l’irradiation efficacement en cas de mouvements pendant les fractions chez la majorité des patients. La dose de rayonnements additionnelle est faible et la durée de traitement acceptable. Cette technique paraît donc tout à fait faisable et peut représenter une alternative aux marqueurs électromagnétiques.