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Applications thérapeutiques des rayonnements
Unités : Gy :unité de dose absorbée => 1J/kg.Sv : ne se mesure pas mais se calcul, très utilisé en radioprotection. Bq : on peut la mesurer, c'est l'unité de radioactivité
Physique- Différents types de rayonnements : particulaires (bêta -, alpha, protons, neutrons) ou
électromagnétiques (photons X ou gamma).- Modes de productions de ces rayonnements : par désintégration … - Il faut tenir compte du parcours de la matière des rayonnements (les électrons perdent
vite leur énergie, alors que pour les rayonnements électromagnétique, le parcours diminue sous forme exponentielle décroissante).
- Plus un rayonnement est énergétique, plus il ira loin dans la matière.
Radiobiologie: compréhension des phénomène a l'échelle des molécules, cellules, tissus et organes
- Effet oxygène : potentialise l'effet des rayonnements, l'oxygène rend le tissu plus radiosensible.
- Effet différentiel caractérise une population de cellules cancéreuses d'une population de cellules normales
- Lésions de l'ADN (simple ou double brin, directe ou indirecte) : dans la grande majorité des cas réparées mais parfois non.
- Courbe de survie (épaulement chez les mammifères) : nombre de cellules qui survivent après les rayonnements. Ces courbes sont différentes pour les cellules des mammifères et celles des bactéries …
- Loi Bergonié-Tribondeau : cellules d'autant plus radiosensibles quand elles sont immatures et ont une longue lignée.
Les étapes :1) Remplacement de la bombe Cobalt 60 appareil qui délivre des rayonnements gamma
du cobalt par les accélérateurs linéaire d'électrons dans les années 1970. avec ces nouvelles sources on a plus de précision et différentes énergie.
2) Développement de la radiologie et du scanner : imagerie 3D par rayonnements X! IRM, ils ont permis une meilleur définition des volumes cibles. Si on arrive parfaitement
bien à délimiter une tumeur dans les 3 plans de l'espace on sera plus précis (IRM utilise les propriétés aimantées des protons).
3) Développement de logiciels informatiques : logiciel de dosimétrie 3D, simulation virtuelle du traitement. Cela permet une reproductibilité avec précision.
4) Nouvelles technologies de précision (conjonction de toutes ces technologies), qui nécessitent des controles de qualité très précis
I- Généralités - définitions
Radiothérapie : application thérapeutique des rayonnements ionisants, dans un but antimitotique (anti-cancéreuse), antalgique, anti-inflammatoire, antimétabolique.La radiothérapie peut être seule, ou combinée à d'autres traitements comme la chirurgie, la chimiothérapie (elles constituent l'arsenal thérapeutique du traitement du cancer) ces 3 (radiothérapie / chirurgie / chimiothérapie) approches sont complémentaires, elles ne peuvent pas se remplacer l'une par l'autre.
On peut parfois associer ces technique a de l'hormono-thérapie pour le cancer de la prostate et du sein par exemple (ne pourra être utilisé que si la tumeur présente à sa surface des récepteurs).
- Radiothérapie exclusive : petites tumeurs ou cancer inopérables- Radiothérapie pré-opératoire : pour réduire le volume de la tumeur avant l'opération- Chirurgie puis radiothérapie post-op pour traiter les métastases.Métastase : localisation secondaire d'un cancer primitif (exemple le cancer e la prostate à une tendance à disséminer des métastases (tumeurs secondaires) au niveau des os). - Radiothérapie et chimiothérapie (avant ou après)
½ cancer fait intervenir de la radiothérapie. +/- chimio, et/ou chirurgie L'objectif de la radiothérapie est la destruction sélective des cellules, on souhaite détruire uniquement les cellule tumorales sans pour autant léser les tissus sains.Il existe plusieurs objectifs : - Objectif palliatif : traitement de la douleur...- Objectif curatif : destruction de tumeur (traitement local ou loco-régional)Le traitement doit prendre en compte le choix de l'énergie et du type de rayonnement suivant la profondeur...Anti-flammatoire : détruire un type de cellules non nécessitées
Considérations géométriquesIl faut concentrer les ionisations sur la cible afin d'épargner les tissus sains.2 stratégies possibles : - Introduction du rayonnement dans l'organisme (cheval de Troie) : concentration des
sources de rayonnement (surtout béta -) au contact de la lésion à traiter (radiothérapie interne, vectorisée).
- Stratégie balistique : on utilise des rayonnements à l'extérieur, et des faisceaux de tire vont converger sur la lésion. On doit concentrer les tirs sur la lésion.
Dans les deux cas, épargner les tissus sains doit rester essentiel.
Causes des cancers:15% ont un caractère héréditaires, mais la majorité ont une origine environnementale. Une toute petite proportion des cancers est due aux rayonnements ionisants (seulement 1%), la majeure partie est liée à la façon dont nous vivons : - liés a l'environnement (tabac, alimentation, alcool)- facteurs professionnelsCauses connues et identifiées de cancer professionnelex 1 : cancer du poumon (lié a l'amiante)ex 2 : le cancer de la vessie (manipulation de produits et solvants comme les peintures)
Quelques chiffresLa population vieillie, on a un meilleur diagnostique et meilleur dépistage du cancer de nos jours (ex : dépistage du cancer du sein). On a donc une augmentation du nombre de cancers (car il y en a plus qui sont détectes). Cancer : ½ homme, et 1/3 femme sont concernées. Le cancer est la première cause de décès en France. L'incidence du cancer a doublée entre 1980 et 2005, mais le risque de mortalité a diminué de 25%. En France, ½ personnes, survit 5 ans après le diagnostique de sa maladie, un des meilleurs résultats européen.Environ 200 000 nouveaux malades sont traités par radiothérapie chaque année.
Causes par ordre de fréquence :Homme Femme
prostate sein
poumon colon
colon mélanome (peau)
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Le nombre de décès en France par an = 150 000, le nombre de décès pour cause de cancer est bien inférieures au nombre de mort par alcoolisme ou tabagisme. La ½ des cancers est guéri grâce à la radiothérapie
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Développement exponentiel de la tumeur On représente à gauche le poids de la tumeur, la taille et le nombre d'année de développement.Jusqu'à un gramme (1Cm) on considère que la maladie est imperceptible. A partir d'un certain seuil la maladie devient perceptible. Une fois la diagnostique fait, le traitement est mis en place.- soit la tumeur régresse- soit elle régresse pendant un certain temps, puis elle resurgit (rechute)- soit elle reste contrôlé et stable- soit le traitement est inefficace et elle continue a progresser.
Environ 200 centres de radiothérapie en France.
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La source est scellée quand elle est contenue dans un boitier, une enceinte. Les e- énergétiques devront etre accélérés. La radio interne métabolique vectorisée (interne cheval de Troie) : rayonnements dans lʼorganismes. La curiethérapie est une soucre radioactive scellée, fil dʼiridium que lʼon place dans une tumeur, une bronche, une prostate.... qui se pratique à lʼhopital.
Médecines nucléaire : spécialité médicale d'imagerie utilisant les rayonnements X ou gamma surtout en source non scellée pour un diagnostique ou un traitement.Source non scellée : pouvant se disperser dans l'organisme, s'oppose à scellée ou confinée. (si la source qui émet le rayonnement peut se diluer et se disperser dans l'organisme, elle est dite non scellée).
II- Les rayonnements ionisants utilisés en thérapeutiques
La dose déposée dans les tissus en fonction de la distance (en mm)!!"#$%&#'()*++%,%+-&#.*+.&(+-&#
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Cette courbe montre de manière comparative, ce qui permet de distinguer le comportement et le trajet d'un type de rayonnement par rapport a un autre en fonction de la distance parcourue.
Les électrons ont un parcours fini, a une certaine distance, ils auront totalement perdu leur énergie.Dans le cas des photons, perte d'énergie suivant une exponentielle décroissante.Les protons sont des particules lourdes, chargées qui entraines des ionisations dans la matière. Ils ont un parcours fini, mais il cède leur énergie a la matière suivant une distance connue (pic = dépôt de son énergie).
Courbe de dépôt de dose ou courbe de rendement en profondeur
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Le dépôt de dose s'atténue en fonction de la profondeur. Plus un rayonnement transporte de l'énergie, plus son rendement en profondeur sera élevé.
Dépôt de dose qui décroit en fonction de l'épaisseur traversée.
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A G : photons, A D : les e-.Rendement dont le radiothérapeute doit tenir compte. On trace les courbes de dose.Quand on connait la taille de la tumeur on défini des plans de simulations.
Pour les protons : Courbe de dépot de dose (bleue) réglable en largeur et en profondeur est plus sélective que celle des photons.
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Le Pic de dépôt d'énergie des protons est appelé pic de BRAGG (caractéristique des protons).Il peut être modulé, selon l'énergie communiquée au proton en les accélérant, on peut moduler cette courbe de dépôt de dose. Elle est plus sélective. Les protons doivent être accélérés en thérapie car se sont des particules chargées, et nécessite une énergie suffisante pour atteindre la cible.
III- Actions biologiques de la radiothérapie
Quand un rayonnement ionisant traverse des structures riches en eau, il va se produire des effets rapides physico-chimiques dont beaucoup sont liés à la radiolyse de l'eau. (radicaux qui ont des effets indirects sur les molécules biologiques)Ces effets ont des conséquences biologiques, la phase physico-chimique est donc suivie d'une phase biologique : - lésions de l'ADN (simples ou double brin)- lésions des protéines cellulaire, des lipides membranaire
Cette action biologique dépend de nombreuses circonstances :- Teneur en oxygène du tissu- Environnement physico-chimique du tissu (pH, quantité enzymatique, température...) les
tissus ont une radiosensibilité variable (la moelle, les gonades, sont très radiosensibles)
Tout ceci conduit à l'établissement de courbes de survie. L'effet d'un rayonnement ionisant se traduit in vitro par les courbes de survie mais aussi in vivo.Le type de rayonnement en présence est important par son TEL (énergie déposée par longueur de tissu traversée) :- Les alpha : entrainent sur un court trajet (quelques mm) beaucoup de dégâts (particule
lourde, chargée, le TEL est élevé). On ne les a pas utilisé pendant longtemps, mais ceci est revenu comme possibilité thérapeutique.
- Les béta moins : Rayonnement sinueux, car au cours de sa traversé, il subit des collisions successives, et fini par perdre toute son énergie à l'issu du trajet. (trajet un peu plus long que les alpha, mais moins de dégâts).
- Les gamma : perte d'énergie de manière exponentielle. Les photons vont loin dans la matière et ils font moins de dégâts.
Implication de ces trois comportements pour faire de l'imagerie diagnostique. Si on veut faire un diagnostique avec ces types de rayonnements, le fait d'introduire des rayonnements émetteurs gamma, va permettre de les détecter à distance.Alors que avec des béta -, on ne pourra pas les détecter car ils perdront leur énergie a l'intérieur. On ne peut donc utiliser que des rayonnements gamma en imagerie (long trajet).Dans le domaine de la thérapie on peut utiliser tout ces rayonnements
Loi de bergonié et tribondeauLes cellules sont d'autant plus radiosensibles si :- leur activité de mitose est grande- leur descendance est longue- leurs fonctions sont peu différenciées (cellule souche très radiosensible).
Le type de cellules particulièrement radiosensibles sont les cellules souches (moelle hématopoïétique qui donne naissance aux cellules sanguines. Plus on est dans l'immaturité des cellules, plus la cellule sera sensible.Exceptions : les lymphocytes et les cellules du cristallin, radiosensibilité connue et documentée.
Effet oxygèneIl conditionne le plan de radiothérapie. On a des zones plus ou moins bien oxygénées au sein de l'organe.
Schéma illustrant lʼapparition de cellules hypoxiques dans les tumeurs K
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Plusieurs zones :- Cellules bien oxygénées- Cellules hypoxiques.- Cellules sans oxygénée (nécrose)Selon la zone qui reçoit le rayonnement ionisant, l'effet ne sera pas le même. L'effet oxygène augmente l'effet des rayonnement. Les cellules hypoxiques sont moins sensibles aux rayonnements car elle sont moins oxygénées.Le fractionnement d'une dose de radiothérapie a pour but de détruire petit à petit les cellules oxygénés pour finir par atteindre les cellules hypoxiques et les détruire à leur tour.
Courbe de survie. Survie en fonction de la dose reçu.
Si on compare deux populations de cellules identiques dont l'une est bien oxygénée et l'autre mal on observe un effet plus important pour les cellules bien oxygénées (plus sensibles) => la pente est plus forte quand les cellules sont plus radiosensibles.
Les modèles de courbes de survie : modèle linéaire quadratique (combinaison de lésions non réparables létales, (alpha) tangente à lʼépaulement de départ et un tissu humain en est toujours composé mais aussi une composante sublétale béta d)(LQ) % de survie des cellules en fonction de la dose en abscisse.
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On peut décomposer cette courbe linéaire quadratique en deux composantes : - Composante Alpha (rouge) : représente la probabilité pour que la lésion soit létale, c'est
à dire non réparables.- Composante Beta (bleu) : représente la probabilité pour que la lésion soit sub-létales. Le rapport de Alpha / Beta est spécifique à chaque tissu.
IV- Paramètres de traitement
En radiothérapie clinique, on doit contrôler la tumeur et on doit obtenir un taux de survie, soit réduit à 0 soit suffisamment bas. Si il reste des cellules après le traitement on dira que ces cellules représente un risque de rechute. Si les cellules résiduelles (cellules tumorales survivant au traitement) se remettent a proliférer, il y aura une rechute.
La radiobiologie cellulaire, repose sur la survie des cellules capables de proliférer (cellules clonogènes) et non sur la mortalité cellulaire. Par effet diférentiel, on autorise la réparation de cellules (saines) pendant que d'autres meurt (tumorales). (fondement de la radiothérapie).
Dans l'idéal : on détruit la tumeur et un petit volume autour de la tumeur (on tient compte de mouvements) tout en respectant les tissus sains voisins, et ceux traversés par les rayonnements.Le choix de l'énergie et du type de rayonnement sont fonction de l'organe à irradier et de sa profondeur. Détermination de la dose : - Radiosensibilité de la tumeur- Seuil de tolérance des tissus sains C'est un intégrant ces notions, qu'il va falloir trouver le meilleur compromis entre délivrer suffisamment de dose tout en respectant ce qu'il y a autour et avant la tumeur.
Une cellule normale se répare bien alors qu'une cellule cancéreuse se répare peu ou mal=> Fractionnement des doses.La vitesse de multiplication des cellules normale s'adapte (lorsqu'il y a des morts) mais les cellules cancéreuses n'a pas cette capacité (pas plus de prolifération).=> Etalement de la dose dans le temps.
Effet différentiel :
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Pour le tissu normal, à l'issu d'une première dose on détruit une certaine quantité de cellules, elles voient leur coefficient de prolifération g augmenter, les cellules se multiplieront plus vite (adaptation de la vitesse de prolifération) les tissus sains seront régénérés avant l'application de la 2e dose. Pour les cellules cancéreuses, il n'y a pas de modulation du coefficient g, il reste tout le temps le même. Les cellules cancéreuses ne seront donc pas régénérés avant l'application de la seconde dose. Cela se traduit par l'effet différentiel.
Le fractionnement de la dose permet aux cellules saines de se réparer.Irradiation thérapeutique définie par:- le temps: fractionnement et étalement- la dose: l'efficacité augmente avec la dose mais la tolérance est limité chez les tissus
sains
Le fractionnement permet la restauration enzymatique de l'ADN entre les fractions et on protège ainsi les tissus sains en leur permettant de se r&parer contrairement aux cellules cancéreuses.
Base du fractionnement: règle des 4R- réparation- redistribution dans le cycle cellulaire entre les fractions- réoxygènation (permet d'avoir une meilleur efficacité dans le fractionnement)- repopulationLa dose globale/nombre de fractions (30 ou 40 en général), a pour conséquence de ménager le tissu sain. Car réparation des lésions sub létales.La même dose augmente les dommages au tissu tumoral. Entre chacune des fractions, les cellules qui se trouvent hypoxique vont être ré oxygénées et vont devenir sensibles a la prochaine fraction (car les cellules de cette couche sont détruite précédemment).
Courbe: taux de survie en fonction de la dose.Fractionnement :
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Pour S donné, il faut une dose totale plus importante en irradiation fractionnée quʼen irradiation unique : dose isoeffet augmentée. Dose puis arrêt, on induit une réparation. Enjeu qui consiste suivant le type de cancer a déterminer intervalle de temps pour permettre les réparations.En augmentant le temps d'arrêt, on augmente l'épaulement.Dose iso-effet: pour un taux de survie donnée,si on applique une seule dose, au aura beaucoup de mort.
Il faudra une dose totale plus importante avec une irradiation fractionnée que pour une dose unique.L'étalement dans le temps influence la multiplication cellulaire. La cellule cancéreuse se multiplie plus que la cellule normale, mais elle n'a pas de modification du facteur G en cas de lésions.Selon le type de cancer, on détermine un étalement. En modulant l'étalement, on peut arriver a obtenir une destruction plus importante.
Marge de manœuvre assez étroite.En pratique: schéma thérapeutique conventionnelle de façon général: plan de radiothérapie externe:- 1 séance par jour de l'ordre de 2Gy- 4 à 5 fois par semaine (pendant 5 semaines environ- total de 15 à 90Gy (DL50 : 4gy environ) selon la radiosensibilité et la situation clinique (irradiation localisée)!La dose létale 50 est de 4Gy environ en irradiation globale corps entier. Si on compare la DL50 qui est dangereuse, on peut aller 10 à 20 fois plus en irradiation localisée et fractionnée. D'où l'intérêt de fractionner et d'étaler les doses pour permettre de meilleurs résultats.
Échelle des doses en radiothérapie en fonction des maladies
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Améliorations en radiobiologie et radiothérapie- lutte contre l'hypoxie: 1 à 50% des cancers.! prise en compte de l'oxygénation (placer le patient en caisson hyperbare, pour avoir le
moins possible de cellules hypoxiques)- hyperfractionnement (2-3 /j): adapter l'instant de l'irradiation au moment où les cellules sont plus radiosensibles (choisir le moment pour irradier ou les cellules sont le plus radiosensibes dans la phase du cycle cellulaire)- précision des volumes a irradier!
V- Modalités (agents physiques) et appareils!On distingue deux grandes catégorie
Externe = transcutanée - rayons électromagnétiques ionisantsBombe au cobalt : Béta – et gamma (seul les gamma sont utilisé) source contenue dans un boitié. T1/2= 5,3 ansPhotons X produits par des électrons accélérés, qui vont percuter une cible.Plus les électrons sont énergétiques plus les rayons X produits seront énergétiques.Les photons X sont utilisée pour irradiés, on utilise soit des tubes X soit des accélérateur linéaire. Selon l'énergie, mode de pénétration et diffusion différents.
- les rayonnements matériellesElectronthérapie de haute énergie cinétique. Il faut qu'ils aillent loin, on leur communique une haute énergie cinétique. Cela ne pourra étre utilisé que pour des tumeurs assez superficielles.On utilise des accélérateurs linéaires.Le mode de pénétration est différent des photons: parcourt fini une fois la cible rencontré.Protonthérapie: il faut accélérer les protons avec un accélérateur de particules a protons circulaires (2 centres en France).Pour certaines tumeurs intercrannienes et mélanomes choroides.Propriétés balistiques avantageuses: perd toute son énergie sur un faible parcours.Propriétés qui sont celles du pic de bragg. Dont la profondeur augmente avec l'énergie initiale.Neutronthérapie: un centre en France, réservé pour les tumeurs très radiorésitantes. Hadronthérapie: radiothérapie par particules lourdes accélérées (protons neutrons et ions Carbones accélérés) 1 centre ouvrira a lyon en 2013 pour le cerveau, l'oeil.
InterneLa source interne est dispersable dans l'organisme :radiothérapie interne métabolique vectoriséeLa source interne est non dispersable, elle est scellée : curiethérapie. Les machines sont équipées de scanner, pour pouvoir cibler parfaitement la tumeur.
VI- Radiothérapie métaboliques ou interne vectorisée
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A près avoir introduit une source béta, par rapport à une source gamma, la source gamma émet des photons qui vont sortir de l'organisme et vont pouvoir être détectés. Dans le cas des sources béta et alpha, pas d'émissions. Dans certains cas on utilise du béta moins et gamme. Le béta moins servira pour le traitement et le gamma servira pour les images.On a une double approche pour les traitements: approche systémique (ciblage sélectif des masses tumorales disséminée dans l'organisme) + des irradiations des tissus = radiations ionisantes induisant des dommages sur l'ADN
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beam radiation
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Le ciblage se fait grâce à l'administration au patient d'un médicament radioactif (radio pharmaceutique RA) il est composé d'un produit radioactif (qui délivre le rayonnement) d'un vecteur qui va aller sur les cellules tumorales, auxquelles sont associée des rayonnements. Lorsque le vecteur a atteint sa cible, le produit radioactif agit.
Si on dispose d'un vecteur de type anticorps spécifique de l'antigène de la tumeur, le radioélement va donc pourvoir délivrer la radioactivité.Ce couplage comporte deux partiesces source radioactives vont se disperser dans l'organisme, c'est l'isotope qui va effectuer le traitement.Un émetteur gamma pur ne pourra pas participer à de la radiothérapie interne.
Il va falloir prendre en compte- la concentration de vecteur + isotope- l'absoption de l'énergie du rayonnement ionisant - du temps de résidence du radio élément dans l'organisme, il correspond à la période effective (combinaison de période physique et biologique).
Ex de radiothérapies internes vectorisées:Le 32P emeteur béta - utilisé pour traiter des leucémies qui se traduisent par une concentration élevée de globule rougeL' 131 I (IRA thérapie) : cancer de la thyroïde différenciée ou pour traiter l'hyperthyroïdie.Emeteur béta – et gamma.C'est le béta – qui traite les cellules cancéreuse.L'131I porte le nom de radio-pharmaceutique, mais ici, l'iode 131 est le produit radioactif mais n'est pas combiné a un vecteur car c'est un élément capturé par la thyroïde de manière avide.
Autres:Rhumatismes inflammatoire comme l'hyper sécrétion anormale de liquide synovial on injecte un radio élément avec comme objectif et d'assécher les hyper sécrétion: synoviorthèses isotopique.
On utilise souvent le 90 Yttium (emeteur béta-)Utilisation du 153 Sm (samarium) est utilisé avec une visée antalgique, utilisation de ce radio-pharmaceutique pour atténuer les douleur secondaires (métastases) comme le cancer de la prostate avec des métastases dans les os.Le rayonnement béta – émis participent au traitement.
Tumeur avec des récepteurs dans les tumeur neuro endocrines qui expriment les récepteurs à la somatostatine, on utilise un peptide marqué: 111 In sur pentétréotide (vecteur analogue de la somatostatine avec de l'In 111).(émission que de gamma).
IRA thérapie On peut utiliser 3 Iodes:
iode éme)eur période applica1ons
131 I béta – et
gamma 8 jours Diagnos;c de la
thyroïde
123 I CE et gamma 13 heures imagerie
125 I CE et gamma de faible énergie
60 jours
La glande thyroïde a pour habitude de capturer les iodures, qui va les utiliser pour faire les hormones.
Intérêt de l'131I: chez les patients qui on un cancer, on fait d'abord une thyroïdectomie, avec un curage de ganglion si ils sont atteint, puis on donne le traitement par IRA thérapie afin de détruire les résultats qui auraient persisté après l'opération car l'iode se fixe de manière sélective dans le glande.Béta - dont le parcours maximal est < 3mm.
Exemple 1: Protocole de traitement rigoureux de l'IRA thérapieNécessite que le patient soit préparé, que la dose soit préparée et que le patient reste dans une chambre dont les murs, sol et plafond sont plombés pour ne pas irradier son entourage (car émission de gamma).le patient reste 3J dans cette chambre.Il faut que la glande ai été enlevée, si doutes, on fait une imagerie.Il faut un régime sans iode et vérifier les différents médicaments (iode caché)Il faut vérifier que la patiente n'est pas enceinte (béta HCG), que le taux d'hormones stéroïdiennes est normale (TSH), arrêt de médicaments.Hospitalisation en chambre protégéePuis, injection a jeun d'une gélule d'iode 131 (dose très importante environ 100 a 150mCi) dont la radioactivité doit être calibrée. On doit être capable de mesurer cette activité avec un activimètre.
Radioprotection du patient Afin de limiter l'irradiation des organes sains, et pour limiter la survenue d'un second cancer, on demande au patient - de beaucoup boire pour vidanger se vessie le plus souvent possible (enlever l'iode qui ne se fixe pas)- de prendre des laxatifs (pour éliminer l'iode non fixée) - d'hypersaliver (pour éliminer l'iode non fixée)- dose cumulée totale > 200mCi : risque de leucémogène fibrose pulmonaireDans l'année qui suit la prise d'iode, il est recommandé aux femmes de ne pas être enceinte pour éviter les malformations.
Radioprotection de l'entourageUne fois chez lui, on lui indique des règles de conduites pour éviter l'irradiation de l'entourage. Ne pas approcher son entourage (8 environs) avoir des mesures d'hygiènes, recueillir les déchets et effluents et le port de gants.Controles de radioactivité ambiante.L'activité de la gélule doit être vérifiée avec des activimètres dans des enceintes blindées, meure de la radioactivité et calibrage de la dose.Le résultat s'affiche sur l'écran.Cet iode émet des gamma, ce qui permet une imagerie: la scintigraphieElle est pratiquée quelques jours (5j) après la prise d'iode.Elle a pour objectif de visualiser si il reste des reliquat au niveau des cervicales.Pour le corps entier: balayage antéro-posterieur.(on déplace la caméro au dessus et au dessous du patient a la recherche de métastases).Ex de scintigraphie chez des patient atteint d'un cancer de la thyroïde, après leur traitement. (cartographie totale)
Patient 1: Grosse fixation sur la région du cou.Si le patient opéré avait une scintigraphie normale, on n'aurai pas vue de masse noire, il reste donc des reliquats.
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Patient 2: Hyper fixation chez quelqu'un qui présente de métastases au niveau des poumons. fixation d'iode 131 au niveau des deux poumons.
!"#$%#$%&%'()*!+,$-.&%'/0'Patient 3: multiples fixations anormales d'iode 131 au niveau osseux, et du foie.
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Exemple 2: Traitement palliatif des métastases osseux algiquesCombattre le phénomène de douleur créé par des métastases osseuses (et non pas de la détruire).Par exemple dans cancer de la prostate, du sein, du poumon = cancer ostéophilesLorsque ces douleurs ne peuvent pas être calmées par des traitements classiques, on peut envisager le traitement de la douleur par le samarium (mais très chère)Radiopharmaceutique utilisé: concentration au niveau du tissu osseux et concentré par un tissu qui est capable de la concentrer (autour de la metastase).
Samarium 153 couplé à un ligand: ED TMPCe ligand est fixé par l'os (diphosphate) Affinité rapide pour les os (émetteur béta-) tout ne va pas se fixer, il ne s'en fixe au mieux que 20%, ce qui n'est pas fixé est éliminé dans le urines (80% dans les 6h)Période de 46HLa samarium 153 comme l'iode 131 est un émetteur béta – et gamma. Emax = 0,81MeVparcours max de 3mmpic: Ebéta = 103 keV: donc diagnistique possible.
Modalité de traitementIl peut y avoir un second cancer ultérieurement, il faut protéger le patient et l'entourage. On vérifie le nombre de globules blancs, rouges et les plaquettes (NFS), avant d'administrer en intra veineuse.
EfficacitéDés la première semaine, 2/3 (65 à 70 %) patients sont soulagés pendant environ un trimestre (jusquʼà 4 mois).
Il nécessite une surveillance du patient sur le plan hématologique (NSF), vérifier les taux globulaires et plaquétaires.On peut aussi faire une scintigraphie osseuse car émission gamma par introduction du médicament radioscintigraphique, réalisé grâce à du Technecium 99m
!"#$%&#'()$*$'+,)-')&'."&.%-'/%'0"'+-,(#"#%'12#"(#"#$3)%'!"# A gauche, anomalie face antérieure répartition du radioscintigraphique et à droite anomalie face postérieure.On est dans la période de recherche des métastases.Les phosphates radioactifs sont concentrés sur les métastases, on a des hyperfixation (fixé de manière intense) ici le patient avait un cancer de la prostate avec diffusion des métastases au niveau des os).Diffusion des phosphates radioactifs sur les os.
Radio immunothérapie béta-
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Ex : pour lymphome malin non hodgkinien Tumeur qui exprime un antigène membranaire (CD20 par exemple) il est possible de fabriquer des anticorps anti-CD20, sur lesquels on fixe un radioactif bêta - lʼYtrium 90.. Le complexe une fois fixer émet un rayonnement. Le vecteur est lʼanticorps car il va retrouver sa cible, le CD20, il est vecteur car il véhicule lʼagent radioactif.Dans le cas des lymphomes malins non hodkinien, il faut exprimer de manière certaine le CD20.
Radio immunothérapie alpha :Tumeurs de petit volume, prometteuse mais obstacle (très réglementé)TLE plus court et plus élevé.Avec le même principe on utilise des anticorps monoclonaux auxquels on accroche un émetteur alpha, le complexe va se fixer sur des cellules exprimant des CD33tumeurs de petits volume. On fabrique des radioéléments conjugués avec un Ac, CD33, conjugué à un radioisotope : le Bismuth 213.On est dans le domaine expérimental, il nʼy a pas de domaine dʼapplication chez lʼhomme pour le moment ...
VII- Curiethérapie: source interne scellée
Sources scellées, internes. On utilise un dispositif pour placer la source.La source est contenue pour ne pas qu'elle se disperse, elle est à lʼintérieur de lʼorganisme, il sʼagit dʼune irradiation à courte distance.On peut la mettre:➔ ! Dans la masse du tissu: interstitielle➔ Dans une cavité ou dans sa lumière: endocavitaire (dans une cavité) ou intraluminale (dans la lumière de : bronche, utérus, au contact du tissu)L'irradiation dur tout le temps que la source est laissée en place (plusieurs jours, quelques minutes suivant le rayonnement utilisé)Selon la source et la méthode on aura un débit de dose variable.
On peut utiliser différents types de rayonnements! Bêta -,! Gamma de faible énergie (faible pénétration).
Et différents radioéléments :! 192 Ir: cancer du col de l'utérus, cancer de la langue,
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! 137 Cs: cancer endobronchique,! 125 I (énergie faible) cancer prostate.
Les sources sont confinées dans un emballage (fil, grain, tubes, aiguille...). On le délivre pendant un faible laps de temps une grande dose dans un petit volume. (Intérêts sur durée délivrance, le Volume et le Débit ...).Cancer de la prostate: grains d'iodes radioactifs quʼon y place.
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VIII- La thérapie externe et évolutions!"""#$%&'()*($('$+,-./'0-*1$
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-GTV : Volume apparent de la tumeur (en rouge),-CTV : Limite plus externe comprenant la tumeur avec ses extensions microscopiques,-PTV : Plus large que le volume de la tumeur pour prendre en compte les mouvements des faisceaux et imperfections.
On place le patient sur un faisceau de rayonnement (électrons accélérés ou X)
Comment on va prendre en compte le volume et la configuration de la tumeur à irradier ?Si on considère la tumeur à irradier, on a l'apport de l'imagerie qui sert pour faire le plan de thérapie, pour connaître les contours de la tumeur.On traite » un volume plus important car les faisceaux comportent des imperfections et parce que le patient bouge.
Stratégies d'irradiation:L'irradiation d'une tumeur se fait avec une combinaison géométrique de plusieurs faisceaux, de façon à obtenir des doses de plus en plus importante à la tumeur, tout en respectant les tissus sains. De façon à limiter le plus possible lʼirradiation des tissus sains présents sur le trajet, plusieurs faisceaux orientés convergents pour que lʼintersection se trouve ciblé sur la tumeur. Ce qu'on cherche à privilégier, c'est multiplier les faisceaux qui vont converger et c'est l'interaction de ces faisceaux qui permet une irradiation plus importante.
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Sur des logiciels de simulation les faisceau peuvent être différents de pars leur intensité,
Grâce au logiciel de simulation, le médecin fait un plan dosimétrique. Repérage dans les plans X,Y et Z.
Dans toutes décisions d'un bilan de radiothérapie passe désormais par une simulation virtuelle:
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!"#Possible car il a de l'imagerie 3D fournie par le scanner, l'IRM, la scintigraphie, on peut alors faire une fusion d'image, chaque technique d'imagerie apporte ses informations que l'on peut fusionner.
On peut déterminer le volume, en faire le contour, de définir les marges: la CTV, le PTV etc, définir la forme des faisceaux, on peut reconstruire des clichés radiologiques perpendiculairement à lʼaxe des faisceaux et le calcul de la répartition des doses.
Bilan préthérapeutique bien conduit- de la tumeur: localisation, radiosensibilité- du patient: tolérance !Indication thérapeutique bien portée : risque encourue par les patients ...
Notion de reproductibilité, lorsque les patient viennent quotidiennement.Pour cela, il faut que le patient ne bouge pas, il faut lui confectionner un matériel de contention fiable à la demande cʼest-à-dire patient par patient :! - Masque en résine (masque thermoformé)! - Cadre de stéréotxie (bloquer la tête dans un cadre)! - Coquilles de contention ...
Lasers muraux pour permettre de positionner la table, on parle de repérage laser. Il faut un contrôle de qualité des machines rigoureux et sure par rapport à la qualité et à la quantité des rayonnements produits.
Collimateurs multi-lames (le plus près du patient) : les appareils (accélérateurs) sont équipés de collimateurs, qui ont pour rôle de canaliser les rayonnements pour qu'ils aillent seulement dans les endroits autorisés.Ces lames motorisées, pilotées par les logiciels de traitement. Le collimateur s'adapte à la forme de la tumeur déterminée par le logiciel par leur rétraction ou au contraire leur sortie.On adapte le champ d'irradiation à la forme de la cible.
On parle aujourd'hui de radiothérapie conformationelle 3D,Le but : conformer au plus juste les 3 dimensions de l'espace, l'isodose d'enveloppe à la tumeur correspond à l'optimisation de l'irradiation des tissus pathologiques pour un contrôle tumoral efficace en épargnant les tissus sains et organes à risque. On peut augmenter la dose (on parle dʼescalade de dose) sur une région déterminée si on sait quʼon ne dépassera pas de cette dose.
Radiothérapie conformationnelle avec modulation d'intensité :La dose n'est plus homogène mais variations volontaires et maitrisés pour un traitement sculpté à la forme de la tumeur. Moins importante si la tumeur est plus épaisse ou inversement.Maintenant, la radiothérapie est asservie a la respiration respiratoire pour garantir que le souffle ne fasse pas bouger la zone à irradier. Donc plus de précision et possibilité de faire de lʼescalade si besoin.IX- Les effets de la radiothérapie :
Réactions déterministes,Réactions non spécifiques à la radiothérapie,Réactions fréquentes mais non spécifiques.
La peau: tissu le plus souvent lésé : signes de brûlure mais non spécifiques : (du plus simple au plus grave)- Brulure,- Erythème (coup de soleil),- Chute de poils et cheveux (possibilité dʼépilation définitive - Brulures dont l'intensité et la réparation vont varier avec la dose et lʼétendue de surface
irradiée : réparations ou complications possibles : ulcère, nécrose, infection.
Avec les techniques sculptées à la tumeur, on cible bien donc on évite les effet de plus en plus.
Réaction des muqueuses (assez fréquente) :-Mucite (inflammation de langue)-Oesophagite (Oesophage)
-Cystite (Vessie)
Phlyctènes : cloques remplies dʼun liquide quand on se brule Epidermites : inflammations plus ou moins dures de la peau peut-être accompagné de ganglions mamaires.Epidermites exsudative après forte dose de lʼordre de 50-70 Gy au niveau tête et cou.
Réactions aiguës générales (précoces et donc déterministes) : cortège de symptômes non spécifiques:-Fatigue,-Nausées (vomissement),-Leucopénie (baisse du taux de globules blancs).
Réactions tardives (au-delà de 6 mois) -Hyposialie (capacité des glandes salivaires à moins fournir de salive) dans le cas dʼune
irradiation ORL,-Séquelles dentaires possibles,-Radionécrose (Maxilaire par exemple),-Cancers radioinduits (rares).
