Quand le nucléaire soigne

Du diagnostic au

traitement des cancers :

la radiothérapiela radiothérapie

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IUT Cherbourg-Manche Lundi 19 mars 2012

Jean DATCHARY

Deux grandes découvertes qui ne passent pas inaperçues

28/12/1895 – S. Ph. Würzburg Publication de la découverte des rayons X - WC Röntgen

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Décembre 1898 Le radium est isolé

Pierre et Marie Curie

Deux applications immédiates Radiodiagnostic et Radiothérapie

Le pouvoir tumoricide des rayonnements ionisants (rayons X ou radioactivité naturelle) apparaît très vite

– 1ers essais de RT par rayons X

- Emil Grubbé à Chicago (1896)

- Victor Despeignes à Lyon (1896)

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– Puis l’utilisation du radium

- Henri Danlos à Paris (1901)

(Brachytherapy/Curiethérapie)

Georges Chicotot (Autoportrait - Paris 1907)

Les débuts de la radiothérapie

Une des premières guérisons grâce aux rayons X

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Stockholm 1902 1912

• 1913 : Institut du radium (M Curie - C Regaud)

• 1920 : La RT se structure à la Fondation Curie (H Coutard - A Lacassagne - F Baclesse)

- Des succès ponctuels mais…

- Faible pénétration des RX

Le temps des désillusions et des inquiétudes…

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- Fortes réactions cutanées

- Complications à long terme

• 1930 : Les « Bombes au radium »

- Fondation Curie

- Institut du Cancer (Villejuif)

Le tournant des années 50 La radiothérapie de haute énergie

• Progrès technologiques décisifs RT « conventionnelle » � RT de haute énergie

• 1960 : Télécobalts (réacteurs nucléaires) 1970 : Accélérateurs linéaires d’électrons

• Essor de la physique médicale (dosimétrie) Progrès de l’imagerie (informatique � TDM 3D)

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Mais le facteur limitant reste la tolérance des tissus sains

Radioépithélite sèche

Grèle radique

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Le challenge de la radiothérapie reste : stériliser la tumeur avec un minimum de séquelles

• Balistique du traitement :

– délivrer toute la dose au volume tumoral

– épargner au maximum les organes à risque

• Effet différentiel tissus sains/tissus tumoraux :

– facteur temps

– modificateur de la réponse biologique– modificateur de la réponse biologique

– type de rayonnement (Effet Biologique Relatif)

• Optimisation de la RT photonique :

– 1990-2000 : RC3D – RCMI – Tomothérapie

– 2000-2010 : Gating – Tracking – Cyberknife

• Curiethérapie actuelle

• Hadronthérapie (RT par faisceaux d’ions légers)

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Progrès balistiquesDes rayons qui ne brûlent plus

Alain Laugier

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Rendement en profondeur des faisceaux de photons et d’électrons

Comment épargner les organes à risque ?Vers une optimisation de la balistique

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Radiothérapie conformationnelle 3D

• Traitement standard actuel : utilisé dans près de 60% des cancers

• Gain de précision grâce au scanner 3D � dosimétrie 3D

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RT conformationnelle avec modulation d’intensité (RCMI)

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TOMOTHERAPIE

RCMI en mode hélicoïdal

- Scanner de contrôle pour le repositionnement du patient avant chaque séance

- Possibilité de traiter de

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- Possibilité de traiter de grands volumes ou des tumeurs multifocales

- Mais importance des volumes irradiés à faible dose

Tomothérapie des tumeurs ORL

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CURIETHERAPIE ACTUELLE

Traitement conservateur du cancer du sein

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Apport de l’imagerie tridimensionnelle pour les tumeurs du col de l’utérus, de la prostate…

Tumeur de la prostate

-T1-2, Gleason < 6 et PSA<10- 20 ans d’expérience- > 500 000 patients traités

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Traitement efficace et peu toxique (faibles

taux d’incontinence et d’impuissance)

ET POUR PLUS DE PRECISION ENCORE ?

S’il faut un plus haut niveau de dose au volume cible (tumeurs peu radiosensibles)

S’il faut une meilleure

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S’il faut une meilleureépargne des tissus sains(ex : cancers pédiatriques)

���� RT PAR FAISCEAUX D’IONS LEGERS

• Hadronthérapie : protonthérapie et premièresexpériences de radiothérapie par ions hélium etcarbone

• Interaction très spécifique avec les milieuxirradiés� Pic de Bragg

• L’idée de la protonthérapie revient au physicien

HADRONTHERAPIE

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• L’idée de la protonthérapie revient au physicienaméricain R WILSON en 1946

• Premier traitement effectuéen 1954 par John Lawrenceau 184-inch synchrocyclotronde Berkeley (Cancer 1957 ; 10: 795-798)

Précision balistique > photons

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Une modulation du faisceau permet d’étaler le pic de Bragg aux dimensions tumorales

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Potentiel balistique > photonthérapiePas d’avantage d’ordre biologique (EBR 1,1)

> 70 000 traitements effectués dans le monde > 30 centres opérationnels (2 en France)

Indications cliniques déjà validées : tumeurs

PROTONTHERAPIE Une technique en pleine expansion

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Indications cliniques déjà validées : tumeurs oculaires et sarcomes de la base du crâne

Traitement très prometteur dans les tumeurs pédiatriques

Autres indications en cours d’évaluation : T du poumon, de la prostate, du foie, du sein…

- Plus de 10 000 traitements dans le monde- 95% contrôle local, 90% conservation oculaire - 10% de décès par métastase hépatique

MELANOMES CHOROIDIENS

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• SARCOMES DE LA BASE DU CRANE

Autres localisations

Chordomes :60 à 70% CL

Chondrosarcomes

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• TUMEURS PEDIATRIQUES

Etudes dosimétriques toutes démonstratives

Chondrosarcomes de BG ≈ 100% CL

Intercomparison dosimétrique RCMI-Protons : Craniopharyngiome

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Protons IMRTIMRTIMRTIMRT

Protection des cochlées

Protons Photons

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% Dose moyenne /dose prescrite reçue par l’organe

Lin R - IJROBP - 2000; 48: 1219-1228

Centre de

Proton-thérapie d’Orsay

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Les traitements par ion carbone

• Gagner peut-être encore en précision

• Améliorer le contrôle des tumeurs les plus radio-résistantes grâce à un EBR de 1,5 à 3

• Domaine de la recherche clinique +++

• 5 centres fonctionnels en 2012 :

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• 5 centres fonctionnels en 2012 :

- NIRS-HIMAC (Chiba-Japon) : 4504 pts fin 2009

- HIBMC (Hyogo-Japon) : 638 pts fin 2009

- HIT (Heidelberg-D) suite au GSI (Darmstadt-D)

- HIMC (Gunma-Japon)

- CNAO (Pavie-Italie)

Pic de Bragg des ions légers

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J ’espère qu ’ils savent ce qu'ils font...

Je dirais même plus; j ’espère qu’ils font ce qu'ils savent...

Domaine de la recherche clinique

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A R C H A D EA R C H A D E

AAdvanceddvanced RResourceesource CCentre forentre forHADHADrontherapyrontherapy in in EEuropeurope

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