Applicateur numérique par impression tridimensionnelle en curiethérapie de contact - Normandie Université Access content directly
Journal Articles Cancer/Radiothérapie Year : 2019

Digital applicator by 3D printing in contact brachytherapy

Applicateur numérique par impression tridimensionnelle en curiethérapie de contact

Abstract

Brachytherapy of skin tumours uses custom applicators that are manufactured manually. The integration of 3D printing customization of applicators during hidh dose rate brachytherapy planning could allow a better skin conformation and a better reproducibility of the positioning and treatment. We present the technical implementation of this method for our first two patients. A provisional planning scanner was carried out to create a digital applicator. The creation of the digital applicator used successively several software programs. The first, commercial, was RhinocerosR 3D used via Grasshopper, an integrated open source plug-in. The 3D applicator was then exported to the commercial software Simplify3DR. A g-code format file was generated for the printer. A second scanner was made with a 3D applicator in place to plan the final treatment. The treatment was planned by reverse optimization. The applicator could be designed within 15 days. For patient A, it was noted that 95 % of the clinical target volume received at least 35.4 Gy (63 Gy EQD2). For patient B, 95 % of the clinical target volume received at least 36 Gy (64.8 Gy EQD2). The forecast and actual planimetry met the coverage criteria of D95. Contact brachytherapy with 3D bioimpression is feasible, after software training, for complex treatment lesions. This technique could be extended to other indications.
La curiethérapie permet de traiter certaines tumeurs cutanées. Elle utilise des applicateurs personnalisés fabriqués manuellement. L’intégration d’une impression tridimensionnelle des applicateurs lors de la planification d’une curiethérapie haut débit pourrait permettre une meilleure conformation au plan cutané et une meilleure reproductibilité du positionnement et du traitement. Nous présentons la mise en œuvre technique de cette méthode pour nos deux premières patientes. Une scanographie de planification prévisionnelle était réalisée pour créer un objet numérique « applicateur ». La création de la forme numérique de l’applicateur utilisait successivement plusieurs logiciels. Le premier, commercial, était RhinocerosR 3D utilisé via Grasshopper, une extension intégrée open source. L’applicateur tridimensionnel était ensuite exporté vers le logiciel commercial Simplify3DR. Un fichier de format g-code était généré à destination de l’imprimante. Une seconde scanographie était réalisée avec applicateur tridimensionnel en place afin de planifier le traitement définitif. Le traitement était planifié par optimisation inverse. L’applicateur a pu être conçu dans un délai de 15 jours. Pour la patiente A, on notait que 95 % du volume cible anatomoclinique (D95) recevaient au moins 35,4 Gy (63 Gy EQD2, dose équivalente à un traitement de 2 Gy par fraction). Pour la patiente B, 95 % du volume cible anatomoclinique recevaient au moins 36 Gy (64,8 Gy EQD2). Les planimétries prévisionnelle et effective respectaient le critère de couverture de la D95. La curiethérapie de contact avec bioimpression tridimensionnelle est faisable, après prise en main logicielle, pour des lésions de traitement complexe. Cette technique pourrait être étendue à d’autres indications.
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Dates and versions

hal-02478995 , version 1 (14-02-2020)

Identifiers

Cite

M. Lecornu, M. Silva, V. Barraux, D. Stefan, W. Kao, et al.. Applicateur numérique par impression tridimensionnelle en curiethérapie de contact. Cancer/Radiothérapie, 2019, 23 (4), pp.328-333. ⟨10.1016/j.canrad.2019.03.008⟩. ⟨hal-02478995⟩
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