45
La Physique Médicale demain: Perspectives en Radiothérapie A.Mazal, P.Francois, N.Fournier-Bidoz, R.Belshi M. Dutreix, S. Heinrich, C. Wessels, A.Fourquet Service de Physique Médicale Dept de Radiothérapie Oncologique Institut Curie, France Remerciements: J-C.Rosenwald, P.Lambin (Maastro), D.Verellen, T.Lomax, G.Olivera, D.Galmarini ………… France-Hadron, Areva, Cancéropôle !"#$%&' )%*'$%+,"%+-' .' -+ /01234#' 5&.36+-' )%2,*#* 7#$3'8 9 :";'<=$' >?@A

La Physique Médicale demain: Perspectives en Radiothérapie · La Physique Médicale demain: Perspectives en Radiothérapie A.Mazal, P.Francois, N.Fournier-Bidoz, R.Belshi M. Dutreix,

Embed Size (px)

Citation preview

Page 1: La Physique Médicale demain: Perspectives en Radiothérapie · La Physique Médicale demain: Perspectives en Radiothérapie A.Mazal, P.Francois, N.Fournier-Bidoz, R.Belshi M. Dutreix,

La Physique Médicale demain: Perspectives en Radiothérapie

A.Mazal, P.Francois, N.Fournier-Bidoz, R.Belshi

M. Dutreix, S. Heinrich, C. Wessels, A.Fourquet

Service de Physique Médicale Dept de Radiothérapie Oncologique Institut Curie, France

Remerciements: J-C.Rosenwald, P.Lambin (Maastro), D.Verellen, T.Lomax, G.Olivera, D.Galmarini ………… France-Hadron, Areva, Cancéropôle

!"#$%&'()%*'$%+,"%+-'((.'(-+(/01234#'(5&.36+-'()%2,*#*(7#$3'8(9(:";'<=$'(>?@A(

Page 2: La Physique Médicale demain: Perspectives en Radiothérapie · La Physique Médicale demain: Perspectives en Radiothérapie A.Mazal, P.Francois, N.Fournier-Bidoz, R.Belshi M. Dutreix,

!"#$%&'%(

)*+'"%,&-(

./#01#2*3(4%(0#(4*+%(

Page 3: La Physique Médicale demain: Perspectives en Radiothérapie · La Physique Médicale demain: Perspectives en Radiothérapie A.Mazal, P.Francois, N.Fournier-Bidoz, R.Belshi M. Dutreix,

BC#*$'2D(

B)<+E'$3'D(

BF"23<&*$3'D(

G#,-2(B+#*"<+,4#'2D(

7"<<'(BH;+-#+,"%D('%(5'.(/012I(

Page 4: La Physique Médicale demain: Perspectives en Radiothérapie · La Physique Médicale demain: Perspectives en Radiothérapie A.Mazal, P.Francois, N.Fournier-Bidoz, R.Belshi M. Dutreix,

Menu du jour :

1)   Physique et technologie : vers la radiothérapie Adaptative

2) Besoin d’ouverture en R&D : vers la Biologie

3) Divers, discussion et conclusions

La Physique Médicale demain: Perspectives en Radiothérapie Externe

Page 5: La Physique Médicale demain: Perspectives en Radiothérapie · La Physique Médicale demain: Perspectives en Radiothérapie A.Mazal, P.Francois, N.Fournier-Bidoz, R.Belshi M. Dutreix,

J"<"*0&$+K3'(

LLLM61='$N%3O'M6"<(P+K3.C$6("#('4#3;+-'%*'2(QLK0"2K3*+-2M"$ER(

S'$"( S3'LP+1(Q5P)TA7"UV?(LW5X7(

56-+'71%(%,(,%863*0*$'%(Y(X'2(212*Z<'2(K$"K"2&2(+6*#'--'<'%*('%(PJ('[*'$%'((

Page 6: La Physique Médicale demain: Perspectives en Radiothérapie · La Physique Médicale demain: Perspectives en Radiothérapie A.Mazal, P.Francois, N.Fournier-Bidoz, R.Belshi M. Dutreix,

1 Beam 5 Beams 11 Beams

17 Beams 25 Beams 51 Beams

mm mm mm

mm mm mm

QO$"<(J"<"*0'$+K1R(

X+(<#-,K-363*&(.\3%63.'%6'2((WW(X'($]-'(.'(-\H%'$E3'(

Page 7: La Physique Médicale demain: Perspectives en Radiothérapie · La Physique Médicale demain: Perspectives en Radiothérapie A.Mazal, P.Francois, N.Fournier-Bidoz, R.Belshi M. Dutreix,

9:;<=*+%3>#04(

/0"*"%2(H-'6*$"%2( /$"*"%2W)"%2(

Page 8: La Physique Médicale demain: Perspectives en Radiothérapie · La Physique Médicale demain: Perspectives en Radiothérapie A.Mazal, P.Francois, N.Fournier-Bidoz, R.Belshi M. Dutreix,

^"_L+$'Y(S+$3+%`2(H6-3K2'(WW(a'+<(F+*+(Y()aC(WW(7+-62(Y(CM5+b+-U()M7#$3'( c(

/$"*"%2(

Page 9: La Physique Médicale demain: Perspectives en Radiothérapie · La Physique Médicale demain: Perspectives en Radiothérapie A.Mazal, P.Francois, N.Fournier-Bidoz, R.Belshi M. Dutreix,

?@A/*012*3(,%863*0*$'71%(%3(6#4&*3,6A&#B'%(

P"=",4#'(.'(K"23,"%%'<'%*((

5+603%'2(K-#2(6"<K+6*'2(

a$+2(32"6'%*$34#'2(

7$1"E&%3'( C66&-'$+*'#$(+(K+$"3(.3'-'6*$34#'( C66'-&$+,"%(X+2'$(

Page 10: La Physique Médicale demain: Perspectives en Radiothérapie · La Physique Médicale demain: Perspectives en Radiothérapie A.Mazal, P.Francois, N.Fournier-Bidoz, R.Belshi M. Dutreix,

C#4&*3,6%&#B-(D(56-+'8#0(+%0%82/',-((#34E*&((=#4'*F'*0*$'8#0(%G%8,+(

* pions * fast & slow neutrons * protons * light and heavy ions Raju & Koehler, 1980

IMXT

Linear Energy Transfer

(Past)

(Present)

(Future ?)

Page 11: La Physique Médicale demain: Perspectives en Radiothérapie · La Physique Médicale demain: Perspectives en Radiothérapie A.Mazal, P.Francois, N.Fournier-Bidoz, R.Belshi M. Dutreix,

(

P+.3+,"%(a3"-"E1Y(

(

F"2'(.32*$3=#,"%(3%((

%+%"<'*'$(26+-'(

5M(d$+'<'$(

Page 12: La Physique Médicale demain: Perspectives en Radiothérapie · La Physique Médicale demain: Perspectives en Radiothérapie A.Mazal, P.Francois, N.Fournier-Bidoz, R.Belshi M. Dutreix,

F"2'U'e'6*U$'-+,"%203K(

Schulz-Ertner, IJROBP 2007

Conventional RT

Protons

C-Ions

BoS chondrosarcomas

C#(*"K(.'(-+(21E<"3.'(.'(6"%*$]-'(-"6+-(ff(

F+$<2*+.*(g(h'3.'-='$E(H[(2+$6"<'2(.'(-+(=+2'(.#(6$i%'(

Page 13: La Physique Médicale demain: Perspectives en Radiothérapie · La Physique Médicale demain: Perspectives en Radiothérapie A.Mazal, P.Francois, N.Fournier-Bidoz, R.Belshi M. Dutreix,

;*3H*&"( !I=J( J*"*(=#B'4(K&8( 5&*,L( 5&*,M( 5&*,N( 5&*,(

5#,86(

((

O&#86-( P(

5CPJPQR( CK)=PQR(

S(( ((L(( ((((((T ((((((M (((((((N((((((((U ((((((((V(( ((((((((W(( ((((((((X (((SY(

X3%+6S+$3+%(>@??7^H( J"<"*0'$+K1(hF( )aC(K$"*"%*0'$+K1(212*'<(

)*+'"%,&'8(8*"B#&'+*3+D((+-+,%"+(#/#'0#F0%(#,(!3+2,1,(;1&'%(

Page 14: La Physique Médicale demain: Perspectives en Radiothérapie · La Physique Médicale demain: Perspectives en Radiothérapie A.Mazal, P.Francois, N.Fournier-Bidoz, R.Belshi M. Dutreix,

!I=J(Z[%4(/+(

=#B'4K&8(

!I=J(

=#B'4(K&8(

!I=J(

=#B'4(K&8(

!"#$

%&'(()*$

+),-./$

0)'&-12$

Page 15: La Physique Médicale demain: Perspectives en Radiothérapie · La Physique Médicale demain: Perspectives en Radiothérapie A.Mazal, P.Francois, N.Fournier-Bidoz, R.Belshi M. Dutreix,

O&#86-:!SLN(

=#B'4K&8(5(

5(

K(

K(

)*+%(\]-^(

)'+,#38%(\8"^(

Page 16: La Physique Médicale demain: Perspectives en Radiothérapie · La Physique Médicale demain: Perspectives en Radiothérapie A.Mazal, P.Francois, N.Fournier-Bidoz, R.Belshi M. Dutreix,

)*+%(,*(H%"*&#0(6%#4(\]-^((D(=#2*+(/+(O&#86-,6%&#B-(

_*&(S<N(]-(`"#[a($'/%3(F-(O&#86-(,*(,6%(H%"*&#0(6%#4+b((#00(,6%(*,6%&+(,%863'71%+(4%0'/%&(SY(,*(NY(]-b(+*((#(&#2*(*H(V(,*(TY(2"%+(6'$6%&(

Y(

SY(

LY(

TY(

MY(

NY(

UY(

Page 17: La Physique Médicale demain: Perspectives en Radiothérapie · La Physique Médicale demain: Perspectives en Radiothérapie A.Mazal, P.Francois, N.Fournier-Bidoz, R.Belshi M. Dutreix,

^12*Z<'2(.'(K-+%3j6+,"%(Y()5PJ8(kF(

(()<+E'$3'(<#-,<".+-3*&(Y(7"$$'-+,"%(.\3<+E'28(G#,-2(.'(6"%*"#$+E'(

H%(6"#$2(.\3%*$".#6,"%Y(Bl+2*((d%"L-'.E'(=+2'.(/-+%%3%ED(

X\&;"-#,"%(.'2("#,-2(-"E32,4#'2(Y((

Page 18: La Physique Médicale demain: Perspectives en Radiothérapie · La Physique Médicale demain: Perspectives en Radiothérapie A.Mazal, P.Francois, N.Fournier-Bidoz, R.Belshi M. Dutreix,

(The Tree of Imaging in Radiation Therapy) Creteil, EPU G.Marinello 3'4',15$6"),5/'$,.*7'&789((

IGRT : Image Guided Radiation Therapy

Page 19: La Physique Médicale demain: Perspectives en Radiothérapie · La Physique Médicale demain: Perspectives en Radiothérapie A.Mazal, P.Francois, N.Fournier-Bidoz, R.Belshi M. Dutreix,

IRM MVCT kV&Fluo/gantry kV&fluo fixed

Video Surface

Vision/ Laser

Echo

TREATMENT

PACS CTSim

TPS

Simul-RT FUSION

PR

EPA

RAT

ION

CT IRM PET-CT GammaCamera Mammo Radio Echo DIAGNOSTIC

CBCT

MVPortal PET_CT & gamma

Page 20: La Physique Médicale demain: Perspectives en Radiothérapie · La Physique Médicale demain: Perspectives en Radiothérapie A.Mazal, P.Francois, N.Fournier-Bidoz, R.Belshi M. Dutreix,

PACS CTSim

Simul-RT FUSION

PR

EPA

RAT

ION

CT IRM PET-CT GammaCamera Mammo Radio Echo DIAGNOSTIC

PET_CT & gamma

IRM kV fixe

Video Surface

Vision/ Laser

TREATMENT

CBCT kVPortal

MVPortal

Tomo-MVCT

Echo

7. Dose delivered per image

TPS

0

0

0

0

0

0.1-1 mGy

0.1-1 mGy

0.1-1 mGy

0.1-1 mGy

Fluo

10-70 mGy x 2

10-30 mGy

5-50 mGy

5-50 mGy 5-50 mGy

1-50 mSv

10-30 mGy

Page 21: La Physique Médicale demain: Perspectives en Radiothérapie · La Physique Médicale demain: Perspectives en Radiothérapie A.Mazal, P.Francois, N.Fournier-Bidoz, R.Belshi M. Dutreix,

56-+'71%("A4'8#0%(4%"#'3D(5%&+B%82/%+(%3(=#4'*,6A&#B'%(

U(!""#$%&'()*+$,-$.)(($/#"0&12$/""#$%&'()*+$1()3)1'($"&*1"42$

5)#6$72#2((238$$9#&::2(:8$92(;)&4$

U(m'(%''.(*"(B2''D(*0'(*#<"$8(*0'(<36$"U'%;3$"%<'%*((+%.(*"(<:22$"&#$:1'(/2(=$

U  m'(3220$*"$#202:);3$*>2$?@$/#"12::A$+%.(*"(K'$O"$<(+(/#"12::$"#)23*20$#):6$'3'(+:):M((

Page 22: La Physique Médicale demain: Perspectives en Radiothérapie · La Physique Médicale demain: Perspectives en Radiothérapie A.Mazal, P.Francois, N.Fournier-Bidoz, R.Belshi M. Dutreix,

56-+'71%("A4'8#0%(4%"#'3D(5%&+B%82/%+(%3(=#4'*,6A&#B'%((

5)#6$72#2((238$$9#&::2(:8$92(;)&4$BCDCE$

U(m'(%''.(+66#$+*'($'K"$*2("O(*0'$'1*&'($02()F2#20$0":2$+*('+60(O$+6,"%(I8((

U(G#$(K$3"$3*1(32(GH-$*>2$02F2("/423*$"I$32.$J2'4:$'30$32.$I'31+$4'1>)32:$

U(m'(%''.(E"".(0'*'$4)3)3;$*""(:$O$"<(.3e'$'%*(0"2K3*+-2(

U(J0'%(L'(<3E0*(2*+$*(*"(#%.'$2*+%.(*0'(#'0)"J)"(";+$"I$*>2$*&4"#$'30$>2'(*>+$K::&2:8(I(

Page 23: La Physique Médicale demain: Perspectives en Radiothérapie · La Physique Médicale demain: Perspectives en Radiothérapie A.Mazal, P.Francois, N.Fournier-Bidoz, R.Belshi M. Dutreix,

).'+2(O"$(5'.36+-(/012362(3%(*0'(O#*#$'(J"%1(X"<+[8(^L3*b'$-+%.(

((

•  C#*"<+*'.8($32N(<3%3<32'.(+%.(,<'('n63'%*(oC(

•  F+3-1(C.+K*'.(J$'+*<'%*2(Q$'+-U,<'R(()%U;3;"(."2'W$+%E'(;'$3j6+,"%2W$'6"%2*$#6,"%2(

(•  a3"-"E36+-(+22'22<'%*(=+2'.("%(+66#$+*'(

*$'+*<'%*(."2'(.32*$3=#,"%2W$'6"%2*$#6,"%2((•  l$"<(5+6$"(*"(<36$"(Y(6'--#-+$(-';'-(

Page 24: La Physique Médicale demain: Perspectives en Radiothérapie · La Physique Médicale demain: Perspectives en Radiothérapie A.Mazal, P.Francois, N.Fournier-Bidoz, R.Belshi M. Dutreix,

/-+%%3%E()<+E3%E(J$'+*<'%*(/-+%%3%E(

C.+K,;'(Y(*0'(L"$Np"L(

H-'6*$"%36(/$'26$3K,"%(

qM(G-3;'$+(FMq+-<+$3%3(r^C(

Page 25: La Physique Médicale demain: Perspectives en Radiothérapie · La Physique Médicale demain: Perspectives en Radiothérapie A.Mazal, P.Francois, N.Fournier-Bidoz, R.Belshi M. Dutreix,

/-+%%3%E()<+E3%E(J$'+*<'%*(/-+%%3%E(

J0'(L"$Np"L(

H-'6*$"%36(/$'26$3K,"%(

>F(s(AF()%($""<()<+E3%E(

Page 26: La Physique Médicale demain: Perspectives en Radiothérapie · La Physique Médicale demain: Perspectives en Radiothérapie A.Mazal, P.Francois, N.Fournier-Bidoz, R.Belshi M. Dutreix,

/-+%%3%E()<+E3%E(J$'+*<'%*(/-+%%3%E(

J0'(L"$Np"L(

H-'6*$"%36(/$'26$3K,"%(

)%($""<()<+E3%E( )<+E'(P'E32*$+,"%(+%.(K+,'%*(2'*#K(

J$'+*<'%*(F'-3;'$1(

Page 27: La Physique Médicale demain: Perspectives en Radiothérapie · La Physique Médicale demain: Perspectives en Radiothérapie A.Mazal, P.Francois, N.Fournier-Bidoz, R.Belshi M. Dutreix,

/-+%%3%E()<+E3%E(J$'+*<'%*(/-+%%3%E(

J0'(L"$Np"L(

H-'6*$"%36(/$'26$3K,"%(

)%($""<()<+E3%E( )<+E'(P'E32*$+,"%(+%.(K+,'%*(2'*#K(

J$'+*<'%*(F'-3;'$1(

J$'+*<'%*(C22'22<'%*(

f(

Page 28: La Physique Médicale demain: Perspectives en Radiothérapie · La Physique Médicale demain: Perspectives en Radiothérapie A.Mazal, P.Francois, N.Fournier-Bidoz, R.Belshi M. Dutreix,

/-+%%3%E()<+E3%E(J$'+*<'%*(/-+%%3%E(

J0'(L"$Np"L(

H-'6*$"%36(/$'26$3K,"%(

)%($""<()<+E3%E( )<+E'(P'E32*$+,"%(+%.(K+,'%*(2'*#K(

J$'+*<'%*(F'-3;'$1(

J$'+*<'%*(C22'22<'%*(

f(K4#B,(J&%#,"%3,(

c(

Page 29: La Physique Médicale demain: Perspectives en Radiothérapie · La Physique Médicale demain: Perspectives en Radiothérapie A.Mazal, P.Francois, N.Fournier-Bidoz, R.Belshi M. Dutreix,

7-++2(m'22'-28(/0F(2*#.'%*8()M7#$3'(

)%6'$,*#.'2('%(%--'2(*'60%34#'2Y($"*+,"%%'--'2('*(K$"*"%2(

Page 30: La Physique Médicale demain: Perspectives en Radiothérapie · La Physique Médicale demain: Perspectives en Radiothérapie A.Mazal, P.Francois, N.Fournier-Bidoz, R.Belshi M. Dutreix,

5&*"B,(]#""#(

d%3O'U'.E'(2-3*(6+<'$+(

_<=*%00'3$6*G<((56)b(!OK<((

(5*+',&*3(."'++'*3(J*"*$&#B6-(H&*"(B#2%3,(#82/#2*3(>',6(,6%(F%#"(

mM(H%E0+$.*('*(+-(

Page 31: La Physique Médicale demain: Perspectives en Radiothérapie · La Physique Médicale demain: Perspectives en Radiothérapie A.Mazal, P.Francois, N.Fournier-Bidoz, R.Belshi M. Dutreix,

(S<(d%(6#/%(#0"*+,(B0#,%#1%4(*1,('3(,6%(4*+%(8*3H*&"#2*3(B&*F0%"(`SYY(-%#&+a((((L<(PB2"'e#2*3(*H(4*+%(4%0'/%&-(*/%&(2"%(`6-B*:H&#82*3#2*3bfab(F'*0*$'8#0(,#&$%23$b(((((8*"F'3%4("*4#0'2%+(`86%"*:=Jab<<<<((T<(;*+,:%G%82/%3%++('3(6%#0,68#&%(`86%#B%&(,&%#,"%3,+a(((

( ( (!(&%+%#&86('3(I%4'8#0(56-+'8+g(

G%'(3.'+W;323"%("%(K012362((3%($+.3+,"%(*0'$+K1(*"<"$$"Lf((J6*"#+(O*&h%04b(O*+,*3b(iRK(

Page 32: La Physique Médicale demain: Perspectives en Radiothérapie · La Physique Médicale demain: Perspectives en Radiothérapie A.Mazal, P.Francois, N.Fournier-Bidoz, R.Belshi M. Dutreix,

)5PJ( /$"*"%(

Proton dose escalation still spares more normal tissues Proton 87.5 GY vs photon 60 GY in stage I Proton 74 GY vs photon 60 Gy in stage III (Chang et al: Int J Rad Onc Bio Phys 65:1087-96, 2006)

Stage III

LUNG 5MFMC%.'$2"%8(h"#2*"%8(r^C(

Page 33: La Physique Médicale demain: Perspectives en Radiothérapie · La Physique Médicale demain: Perspectives en Radiothérapie A.Mazal, P.Francois, N.Fournier-Bidoz, R.Belshi M. Dutreix,

/03-3KK'(X+<=3%8(5++2*$"8(a'-E3#<(

X3%E('*(+-(

/HJ(q#3.'.((P+.3"*0'$+K1(

Drug Uptake 89Zirconium – Cetuximab

C'$*2('*(+-(

S+%(H-<K*('*(+-(

m''N(>(F#$3%E(PJ(

« Cold spot »:

Less Drug Uptake

(GTVLDU)

Page 34: La Physique Médicale demain: Perspectives en Radiothérapie · La Physique Médicale demain: Perspectives en Radiothérapie A.Mazal, P.Francois, N.Fournier-Bidoz, R.Belshi M. Dutreix,

“W-Effect”"Ponette et al. (2000) Int J Radiat Biol 76: 1233-43 - Fernet et al. Int J Radiat Biol 76: 1621-29!

Early cell response to split-dose irradiation"

^#$;3;3%E(O$+6,"

%(

P+.3"2'%

23,;3*1(

UHDR, pulse irradiation to reduce the complications of radiotherapy - U612 Meeting - Orsay, 5-6 sept. 2011"

S3%6'%*((l+;+#."%(

=j)(

.G%,(4#3+(0%(,%"B+f(

Page 35: La Physique Médicale demain: Perspectives en Radiothérapie · La Physique Médicale demain: Perspectives en Radiothérapie A.Mazal, P.Francois, N.Fournier-Bidoz, R.Belshi M. Dutreix,

t"-+%.+(/$'b+."8(l$+%6'(Y('e'*(.+%2(-\'2K+6'(

Page 36: La Physique Médicale demain: Perspectives en Radiothérapie · La Physique Médicale demain: Perspectives en Radiothérapie A.Mazal, P.Francois, N.Fournier-Bidoz, R.Belshi M. Dutreix,
Page 37: La Physique Médicale demain: Perspectives en Radiothérapie · La Physique Médicale demain: Perspectives en Radiothérapie A.Mazal, P.Francois, N.Fournier-Bidoz, R.Belshi M. Dutreix,
Page 38: La Physique Médicale demain: Perspectives en Radiothérapie · La Physique Médicale demain: Perspectives en Radiothérapie A.Mazal, P.Francois, N.Fournier-Bidoz, R.Belshi M. Dutreix,

!"#$%&'()&*+,'&)-.&'/0%-10(0&%/23-4,)-!3-5,-6-7898(*-!:;#

!"#$%&''(")$%*+$'&+'"#,-.$*/$&0"1%234&56"7.."($0/8*"('*'(9':6 !"#$%&'(#$)*"'+*%';<=>?;@ABC;D<E;F<GGG68/'8+(6%(0

!"#$%#&'"(#&))" $*+," +#&" ),-&'"(#&))."/#$("0',1&(("'&)&!(&("

&*&'%2"+20$1!))2"+#',3%#"43'+#&'"&)&1+',*"&5$(($,*"!*6"!("

&!1#"&5$++&6"&)&1+',*")&!6("+,"+#&"1'&!+$,*",4"!*"!66$+$,*!)"

7!1!*128" +#$("0',1&(("1!*"1!(1!6&" )&!6$*%"+,"+#&"&5$(($,*"

,4"!")!'%&"*359&'",4"(&1,*6!'2"&)&1+',*(:"0,(($9)2"!("5!*2"

!(";<"$*"+#&"1!(&",4"!*"$**&'=(#&))"$,*$(!+$,*"$*"%,)6.">3%&'"

&)&1+',*("!'&"+20$1!))2"7&'2"),-"&*&'%2"?@A"B&CD"!*6"(#,'+"

'!*%&8"5&!*$*%"+#&2"6&0,($+"7&'2"#$%#"6,(&("$*"+#&"7$1$*$+2"

!"#$%&'"E355!'2",4"&F0&'$5&*+!)"0!'!5&+&'("4,'"$*7&(+$%!+$,*("6&5,*(+'!+$*%"+#&"'!6$,(&*($+$G$*%"0',0&'+$&(",4"HIJ("!"#$!%&'

Author Size (nm) Concentration Surface coating Cell model Source energy Observed SE~

Butterworth et al. (30) 1.9 2.4 µM Thiol DU-145 160 kVp <1

0.24 µM MDA231MB <1.67

AG0-1522 <1.97

Astro <1.04

L132 <1

T98G <1.91

MCF-7 <1.41

PC-3 <1.07

Chang et al. (31) 13 11 µM Citrate B16F10 6 MV e- 1

Chien et al. (32) 20 <2 mM Citrate CT-26 6 MV 1.19

Chithrani et al. (33) 14 1 µM Citrate HeLa 220 kVp 1.17-1.6

74 6 MV e-

50 662 keV

Coulter et al. (34) 1.9 12 µM Thiol DU-145 160 kVp <1.8

MDA-231MB

L132

Geng et al. (35) 14 5 µM Glu! SK-OV-3 90 kVp 1.3

6 MV 1.2

Jain et al. (36) 1.9 12 µM Thiol DU-145 160 kVp <1.41

MDA-231MB 6 MV <1.29

L132 15 MV 1.16

6 MeV e- <1.12

16 MeV e- 1.35

Kong et al. (37) 10.8 15 nM Glu! MCF-7 200 kVp 1.3

AET MCF-10A 662 keV 1.6

1.2 MV

Lui et al. (38) 6.1 >1 mM PEG CT-26 6 keV 2

EMT-6 160 kVp 1.1

6 MV 1

Rahman et al. (39) 1.9 <1 mM Thiol BAEC 80 kV 20

150 kV 1.4

6 MV e- 2.9

12 MV e- 3.7

Roa et al. (40) 10.8 15 nM Glu! DU-145 662 keV >1.5

Zhang et al. (41) 30 15 nM Glu! DU-145 200 kVp >1.3

!thioglucose; cysteamine; polyethyleneglycol; ~Sensitizer enhancement defined as the level of radiosensitization observed when comparing cells irradiated in the presence of GNPs to control exposures

)%(;3*$"(

)%(;3;"(

q"-.(%+%"K+$,6-'2(a#u'$L"$*0('*(+-(J$+%2-+*(7+%6'$(P'28(>?@A(((

Page 39: La Physique Médicale demain: Perspectives en Radiothérapie · La Physique Médicale demain: Perspectives en Radiothérapie A.Mazal, P.Francois, N.Fournier-Bidoz, R.Belshi M. Dutreix,

r,-32+,"%(.'2(:+%"K+$,6#-'2(K"#$(+<&-3"$'$(-'2(K'$O"$<+%6'2(.'(-+(

h+.$"%*0&$+K3'(

.&'k#(5P=;.?(!3+2,1,(4%+(R8'%38%+(I*0A810#'&%+(4@P&+#-((

^"#*'%+%6'(.'(*0Z2'(F3$'6,"%(Y(^M(XC7G5aH(

5"L+*('*(+-(

/-+,%'(q+."-3%'#<(

P'<3*+('*(+-(

Page 40: La Physique Médicale demain: Perspectives en Radiothérapie · La Physique Médicale demain: Perspectives en Radiothérapie A.Mazal, P.Francois, N.Fournier-Bidoz, R.Belshi M. Dutreix,

(l+3.(a"2*"%(G6*(>??V(U(

v(h+.$"%*0'$+K1(w(O"$(+(K0123632*f(

Q.HW.[Rx(k(!(b'e>('k(:CyWC(<';>((z(-%(Q><;>W("(Q@U#>RR(U(#(>(U($Q73WyR({(((% 0 = 14.1 z / p v { sqrt ( L / LR) ( 1+ log(L /LR ) / 9 ) }((

q.v.B = mv2/r

C66'-'$+*"$2( a'+<(*$+%2K"$*( +%.(.'-3;'$1(

5'+2#$'<'%*2( <".'-2((g(*$+3*'<'%*(

5#-,.3263K-3%+$3*&(Y(='2"3%(.\#%(-+%E+E'(6"<<#%(((

Page 41: La Physique Médicale demain: Perspectives en Radiothérapie · La Physique Médicale demain: Perspectives en Radiothérapie A.Mazal, P.Francois, N.Fournier-Bidoz, R.Belshi M. Dutreix,

v(h+.$"%*0'$+K1(w((O"$(*0'(K012363+%(

Page 42: La Physique Médicale demain: Perspectives en Radiothérapie · La Physique Médicale demain: Perspectives en Radiothérapie A.Mazal, P.Francois, N.Fournier-Bidoz, R.Belshi M. Dutreix,

LYST(

(l(?#(B6-+'71%("A4'8#0%(4%"#'3D(B%&+B%82/%+(%3(&#4'*,6A&#B'%(m((n1%(4%(0#(O'*0*$'%((

(?%+(,%863'71%+(%,(0%+('3+,&1"%3,+(*3,(B&*$&%++A(B01+(/',%(71%(3*,&%(8*33#'++#38%(4%+(%G%,+(71%(8%+(&#-*3+('341'+%3,(+1&(0%(/'/#3,((

(P+.3"*0&$+K3'(6"%O"$<+,"%'--'(((P+.3+,"%(+;'6(<".#-+,"%(.\3%*'%23*&(((((Q)5PJR('*(+$6(*0&$+K3'(;"-#<&*$34#'(QS5CJR(

((

r%'(."23<Z*$3'((5#-,U&60'--'((>F((AF((kF((f(

(?@'3,A$&#2*3(4%(0#(56-+'71%(%,(4%(0#(O'*0*$'%D(13%(&A/*012*3(o(/%3'&g((

501+'%1&+86#00%3$%+(0'A+(#1[(3*1/%#1[(H#'+8%#1[((U(-'2(<36$"U('*(<3%3UO+326'+#[((U(-'2(#-*$+0+#*2(.&=3*2(.'(."2'(Q3$$+.3+,"%2(K#-2&'2R((U(-\0+.$"%*0&$+K3'((U(-'2(K-+2<+2IM(

501+'%1&+(86#00%3$%+(0'A+(#1[(8*"F'3#'+*3+((U(%+%"K+$,6#-'2(|('e'*(+<K-3j6+*'#$(.'2($+1"%2((U(*0&$+K3'2(63=-&'2(Q3%03=3*'#$2(.'(-\+%E3"E&%Z2'8(.'(-+($&K+$+,"%8(.#(616-'IR(

TISSU SAIN &TISSU TUMORAL , QUELLE DOSE?

DOSE apparente?

SXNY( 5+$3'(F#*$'3[(

Page 43: La Physique Médicale demain: Perspectives en Radiothérapie · La Physique Médicale demain: Perspectives en Radiothérapie A.Mazal, P.Francois, N.Fournier-Bidoz, R.Belshi M. Dutreix,

H}/HP)5H:JCX(PCF)GJhHPC/t(lC7)X)Jt(

l$'.'$36(/"#b"#-'*( ^"K03'(h'3%$360(

Page 44: La Physique Médicale demain: Perspectives en Radiothérapie · La Physique Médicale demain: Perspectives en Radiothérapie A.Mazal, P.Francois, N.Fournier-Bidoz, R.Belshi M. Dutreix,

Conclusions 1)   Physique et technologie :

vers la radiothérapie Adaptative avec optimisation du flux

2) Besoin d’ouverture en R&D : par ex vers la Biologie

La Physique Médicale demain: Perspectives en Radiothérapie Externe

!"#$%(( ( (!]=J(56-+'8+ ( (5]=J((O'*0*$-( ( (O]=J(.8*3*"'8#0( (.;=J(ff<<(

;0'3'8#0( ( ( (;]=J(

R*8'#0( ( ( ( (R]=J(

Page 45: La Physique Médicale demain: Perspectives en Radiothérapie · La Physique Médicale demain: Perspectives en Radiothérapie A.Mazal, P.Francois, N.Fournier-Bidoz, R.Belshi M. Dutreix,

From Bill Chu, PTCOG 50, USA k~(( ( ( (I%&8'((g(