Le modèle linéaire-quadratique et ses applications à la radiothérapie

Centre Antoine-Lacassagne, laboratoire de radiobiologie, 36, Voie Romaine, 06054 Nice Cedex, France.

Résumé

Le modèle linéaire-quadratique, basé sur un concept biologique, a acquis une certaine popularité ces dernières années, principalement en raison de son rapprochement avec les observations cliniques. Son usage est recommandé pour les équivalences de dose en radiothérapie dans le cas de changement de fractionnement. Dans cette synthèse, nous indiquons les diverses utilisations de ce modèle en radiothérapie quotidienne. Initialement prévu pour les réactions tardives, il s'est enrichi par la suite en incorporant d'autres facteurs comme l’étalement, l’intervalle entre les séances et le débit de dose. Ces améliorations l’ont rendu utile pour les équivalences concernant les réactions précoces et pour le contrôle tumoral, en cas de modification du schéma standard en radiothérapie externe, ainsi qu’en curiethérapie. Il est souligné qu’il n’existe pas, en règle générale, d’équivalence unique pour tous les effets en cas de changement de fractionnement. Son usage doit être limité de préférence aux essais thérapeutiques, ou lorsque certaines circonstances entraînent une déviation du protocole établi. Malgré la supériorité de ce modèle par rapport aux modèles précédents, il comporte des limites d’utilisation, notamment sa validité pour une gamme limitée de doses par séance. Comme tout modèle, il s'appuie sur des valeurs constantes, nécessitant une validation rigoureuse. Les hétérogénéités interindividuelle et intratumorale constituent d'autres facteurs limitants, qui appellent l'élaboration de tests individuels fiables.

Abstract

The linear-quadratic model, based on a biological concept, has gained popularity these recent years, essentially due to its concordance with clinical data. It is recommended to use it for dose equivalencies in clinical radiotherapy when fractionation is altered. In this review, we discuss the various modalities of its applications in the daily practice of radiotherapy. Although its primary application has concerned equivalencies for late effects, it has been subsequently enriched with the adaptation of other factors such as the time, the interval between fractions, and the dose rate. These improvements have made it useful for equivalencies concerning early effects and for tumour control in external radiotherapy when there is modification of the standard regimen, and in brachytherapy as well. It is emphasized that, in general, there is no unique equivalency for all effects when fractionation is altered. The use of this model should be preferably confined to clinical trials, or under certain conditions leading to deviation from the established protocol. Despite the superiority of this model on previous ones, it contains limits in utilization, especially concerning its validity for a restricted range of doses per fraction. As for any model, it relies on constant values, necessitating a proper validation. The inter-patient and intra-tumour heterogeneities represent other shortcomings which call for the implementation of reliable individual tests.