But: La thérapie par faisceau de protons clinique a été basée sur l’utilisation d’une efficacité biologique relative générique (EAR) de 1,0 ou 1,1, car les preuves disponibles ont été interprétées comme indiquant que l’ampleur de la variation de l’EAR avec les paramètres de traitement est faible par rapport à nos capacités à déterminer les EAR. Étant donné que l’expérience clinique considérable et les déterminations expérimentales supplémentaires du RBE se sont accumulées et que le nombre de centres de radiothérapie à protons devrait augmenter, il convient de réévaluer la justification de l’utilisation continue d’un RBE générique et que ce RBE doit être compris entre 1,0 et 1,1.

Méthodes et matériaux: Les résultats des déterminations expérimentales de RBE de systèmes in vitro et in vivo sont examinés, puis plusieurs des considérations essentielles à la décision de passer d’une valeur générique à des valeurs de RBE spécifiques au tissu, à la dose / à la fraction et au LET sont évaluées. L’impact d’une erreur dans la valeur attribuée au RBE sur la probabilité normale de complication tissulaire (NTCP) est discuté. L’incidence de la morbidité majeure chez les patients traités par protons au Massachusetts General Hospital (MGH) pour les tumeurs malignes de la base du crâne et de la prostate est revue. Ceci est suivi d’une analyse de l’ampleur de l’effort expérimental pour exclure une erreur dans RBE de > ou = 10% en utilisant des systèmes in vivo.

Résultats: Les valeurs de RBE publiées, en utilisant la formation de colonies comme mesure de la survie cellulaire, à partir d’études in vitro indiquent une propagation substantielle entre les diverses lignées cellulaires. La valeur moyenne à la SOBS moyenne (Répartition du pic de Bragg) sur toutes les doses est d’environ 1,2, allant de 0,9 à 2,1. La valeur moyenne du RBE à la SOBE moyenne in vivo est d’environ 1,1, allant de 0,7 à 1,6. Dans l’ensemble, les données in vitro et in vivo indiquent une augmentation statistiquement significative du RBE pour des doses par fraction plus faibles, ce qui est beaucoup plus faible pour les systèmes in vivo. Il est convenu qu’il y a une augmentation mesurable du RBE sur les quelques millimètres terminaux du SOBP, ce qui se traduit par une extension de la plage bioefficace du faisceau de l’ordre de 1 à 2 mm. Aucun rapport publié n’indique que le RBE de 1,1 est faible. Cependant, une proportion importante de patients traités à environ 2 équivalent Gris de cobalt (ECG) / fraction il y a 5 ans ou plus ont été traités par une combinaison de faisceaux de protons et de photons. Si le RBE était sous-estimé par erreur d’environ 10 %, l’augmentation de la fréquence des complications serait assez grave si l’incidence des complications pour le traitement de référence > ou=3 % et la pente des courbes de réponse à la dose était abrupte, par exemple un gamma (50) d’environ 4. Exclure > or=1.2 comme RBE correct pour une affection ou un tissu spécifique à la limite de confiance de 95% nécessiterait des dosages relativement importants et multiples.

Conclusions: À l’heure actuelle, il y a trop d’incertitude dans la valeur du RBE pour qu’un tissu humain puisse proposer des valeurs de RBE spécifiques au tissu, à la dose / fraction, à l’énergie protonique, etc. Les données expérimentales in vivo et cliniques indiquent que l’emploi continu d’une valeur RBE générique et que cette valeur soit de 1,1 est raisonnable. Cependant, il existe une « région chaude » locale sur les quelques millimètres terminaux du SOBP et une extension de la portée biologiquement efficace. Cela doit être pris en compte dans la planification du traitement, en particulier pour les plans de champ unique ou pour une fin de gamme dans ou à proximité d’une structure critique. Il est clairement nécessaire d’évaluer prospectivement les réactions tissulaires normales chez les patients irradiés au proton et de déterminer les valeurs de RBE pour plusieurs tissus répondant tardivement dans les systèmes animaux de laboratoire, en particulier en fonction de la dose / fraction comprise entre 1 et 4 Gy.