Le premier objectif de cette étude était d’illustrer l’apport de la maîtrise statistique des processus pour une meilleure sécurité des radiothérapies conformationnelles avec modulation d’intensité (RCMI). Cette amélioration était possible en maîtrisant le processus de délivrance de la dose caractérisé par les résultats des contrôles de qualité avant traitement. Il s’agissait pour cela de mettre sous contrôle les mesures de la dosimétrie portale (un tel suivi existait déjà pour la chambre d’ionisation) à l’aide des outils de la maîtrise statistique des processus. Le second objectif était de conclure s’il était possible d’optimiser le temps consacré à ces contrôles effectués avant le traitement en substituant la chambre d’ionisation par la dosimétrie portale.

Au centre Alexis-Vautrin, les contrôles de qualité avant RCMI d’un cancer de la prostate ou de la sphère ORL étaient effectués pour tous les faisceaux de chaque patient. Ils étaient réalisés avec la chambre d’ionisation, la référence pour la mesure de la dose absolue et avec la dosimétrie portale pour l’évaluation de la distribution de dose. La maîtrise statistique des processus est une méthode d’analyse statistique, issue de l’industrie, pour le contrôle et l’amélioration de la qualité des processus étudiés. Elle utilise des outils graphiques pour suivre un processus avec des cartes de contrôles et alertant l’operateur en cas de défaillance, et quantitatifs pour évaluer objectivement ce processus par rapport à son aptitude à répondre au cahier des charges : c’est l’étude de la capabilité. L’étude a porté sur 450 faisceaux de traitement d’un cancer de la sphère ORL et une centaine de la prostate.

Les cartes de contrôle, mettant en évidence des dérives, à la fois lentes et faibles, fortes et rapides de la moyenne et de la dispersion ont été mises en place. Elles ont permis de détecter la cause spéciale introduite (déréglage volontaire de l’écartement des lames du collimateur multilames). La corrélation entre la dose absolue mesurée par la chambre d’ionisation et celle déterminée sur la dosimétrie portale a été évaluée à plus de 97 % et les cas de désaccord entre les deux mesures ont été identifiés.

L’étude a permis de démontrer qu’il était possible de diminuer le temps consacré aux contrôles effectués avant le traitement, en substituant les mesures de la chambre d’ionisation par celles de dosimétrie portale, et qu’un suivi des données par la maîtrise statistique des processus apportait des garanties de sécurité.

The first purpose of this study was to illustrate the contribution of statistical process control for a better security in intensity modulated radiotherapy (IMRT) treatments. This improvement is possible by controlling the dose delivery process, characterized by pretreatment quality control results. So, it is necessary to put under control portal dosimetry measurements (currently, the ionisation chamber measurements were already monitored by statistical process control thanks to statistical process control tools). The second objective was to state whether it is possible to substitute ionisation chamber with portal dosimetry in order to optimize time devoted to pretreatment quality control.

At Alexis-Vautrin center, pretreatment quality controls in IMRT for prostate and head and neck treatments were performed for each beam of each patient. These controls were made with an ionisation chamber, which is the reference detector for the absolute dose measurement, and with portal dosimetry for the verification of dose distribution. Statistical process control is a statistical analysis method, coming from industry, used to control and improve the studied process quality. It uses graphic tools as control maps to follow-up process, warning the operator in case of failure, and quantitative tools to evaluate the process toward its ability to respect guidelines: this is the capability study. The study was performed on 450 head and neck beams and on 100 prostate beams.

Control charts, showing drifts, both slow and weak, and also both strong and fast, of mean and standard deviation have been established and have shown special cause introduced (manual shift of the leaf gap of the multileaf collimator). Correlation between dose measured at one point, given with the EPID and the ionisation chamber has been evaluated at more than 97% and disagreement cases between the two measurements were identified.

The study allowed to demonstrate the feasibility to reduce the time devoted to pretreatment controls, by substituting the ionisation chamber’s measurements with those performed with EPID, and also that a statistical process control monitoring of data brought security guarantee.