LES ULTRASONS FOCALISES AHAUTE INTENSITE (HIFU)Recherche et traitement de

l'information

Guillaume Albano Sullivan Gimaret GuillaumeLetellier

Résumé

La technologie HIFU, ou Ultrasons Focalisés à Haute Intensité, est utiliséeen médecine, principalement pour permettre la destruction de tissuscancéreux au sein de l'organisme.

Depuis peu, afin d'obtenir plus grandes sensibilité et précision, on coupleles HIFU à la technique d'élastographie, qui permet une bien meilleuredétection des tissus à soigner car ceux-ci sont plus durs et facilementdétectables par le biais de cette dernière technique.

Les HIFU sont aujourd’hui principalement utilisés dans le traitement ducancer de la prostate. En effet, plusieurs caractéristiques comme laposition anatomique ou encore la taille de la prostate rendent la techniqueHIFU particulièrement adaptée à ce type de pathologie. Les effetssecondaires comme l’incontinence et l’impuissance sont fortementminimisés comparativement à d’autres techniques comme la cryothérapieou encore la prostatectomie.

De nombreux acteurs industriels sont présents sur le marché, en Francenotamment, et permettent différentes utilisations de la technologie.Certaines sont déjà utilisées depuis quelques années, comme letraitement des fibromes utérins ou le traitement de l’hyperparathyroïdie,mais d’autres applications sont actuellement en cours d’étude pourexplorer toutes les possibilités offertes par les HIFU.

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Abstract

HIFU technology, or High Intensity Focused Ultrasound, is used in medicinebasically for the destruction of cancerous tissues in the organism.

Recently, HIFU are used with elastography in order to obtain more sensibility and accuracy. Thus a better detection of the tissues which need to be treated is possible, because they are stiffer than the other ones and easily detected by this last method.

Hifu are currently mainly used in the treatment of prostate cancer. Indeed some characteristics such as anatomic localization or prostate’s size make this HIFU technique really appropriate to treat this type of pathology. Side effects as incontinence or impotence are highly minimized, compared to other techniques such as cryotherapy or prostatectomy.

Many industrial actors are presents on the HIFU market, notably in France, and provide several uses for the technology. Some of them have been used for years, such as the treatment of uterine fibroids and hyperparathyroidism, but others applications are currently in research, aiming to explore all the possibilities of HIFU technology.

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Sommaire

Introduction..........................................................................................................4

1- Principe et méthode....................................................................................51.1- Principe.................................................................................................51.2- Couplage avec l’élastographie ultrasonore..........................................6

2- La principale application : le cancer de la prostate.....................................92.1- Généralités...........................................................................................92.2- Dépistage............................................................................................102.3- Thérapies............................................................................................11

3- Marché actuel et possibles évolutions......................................................143.1- Traitement des métastases hépatiques chez EDA TMS.....................143.2- Application aux cancers du foie et des reins......................................15

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3.3- Utilisation pour réduire l’apport sanguin des tumeurs......................163.4- Traitement des pathologies oculaires................................................163.5- L’utilisation de la technologie HIFU pour la neurochirurgie...............173.6- Traitement des fibromes utérins........................................................183.7- Traitement de l'hyperparathyroïdie...................................................19

Conclusion..........................................................................................................21

Introduction

L'ultrason est un son inaudible pour l'oreille humaine, une ondemécanique et élastique dont la fréquence est supérieure à 20 000 Hz.

Les ultrasons peuvent avoir différentes utilisations au sein du corpshumain. Ainsi suivant comment ils sont utilisés et leur intensité, ilspourront servir dans l’imagerie ou alors dans la thérapie même. Nous nousintéresserons ici à leur effet thérapeutique.

L’histoire des Ultrasons Focalisés à Haute Intensité (pluscommunément appelés HIFU, et également dénommés chirurgie parultrasons focalisés ou FUS), a commencé très tôt, au début des années1940 grâce entre autres à Lynn, avant même que l’échographie n’ait vu lejour.

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D'autres travaux voient le jour dans les années 1950-1960, dirigés parWilliam et Francis Fry à l'université d'Illinois, mais également des travauxde Karl Townsend, Howard White et George Gardner à l'Institut derecherches inter scientifique de l'Illinois. Ces travaux donnent naissanceaux traitements cliniques des désordres neurologiques.

Cependant les recherches ont été limitées à l’époque par le manque detechnique d’imagerie permettant de guider le traitement. Ce n’est qu’avecl’évolution récente de l’imagerie médicale que les HIFU ont connus unregain d’intérêt dans de nombreux domaines (ophtalmologie, prostate,foie, sein, cerveau).

De nos jours les HIFU sont considérés comme une technologieprometteuse dans les thérapies non invasives, ou peu invasives, dethérapie de la technologie médicale. En effet la capacité des HIFU àproduire une nécrose précise dans un tissu à l'aide d'un applicateurexterne, sans effet sur les structures environnantes, est unique.

Nous verrons donc les principes de cette méthode en plein essor denos jours, et son amélioration grâce au couplage de la méthode avec del'élastographie. Nous nous attarderons ensuite sur un exemple concretavec le cancer de la prostate et l'utilisation des HIFU dans ces conditions.Enfin, nous examinerons les innovations et le futur de cette méthode.

1- Principe et méthode

1.1-Principe

Les ultrasons en médecine sont utilisés à des fins diagnostiques outhérapeutiques. Les effets mécaniques des ondes sonores (onde de choc,cavitation) sont exploités pour la destruction des calculs, tandis que leseffets thermiques (absorption) le sont pour l’ablation des tumeurs.

Les ultrasons focalisés de haute intensité sont utilisés dans ledomaine médical pour leurs propriétés particulières, celles-ci reposent surles principes suivants :

Les ultrasons se propagent parfaitement en milieu liquide, mais égalementdans les tissus biologiques naturellement riches en eau, si ces derniers ne

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sont pas calcifiés ou remplis d’air. Cela permet l’exploration de la plupartdes organes du corps humain à l’exception du squelette et des poumons.

Les ultrasons utilisés pour les échographies, traversent les tissus sans queceux-ci ne subissent d'effet biologique. Lorsque les ultrasons sont utilisés àforte puissance (fréquence allant de 0.75 à 4 MHz, et une intensité allantde 0 à 20 watts/cm2), ils ont un effet biologique sur les tissus traversés.Cet effet peut avoir des conséquences sur les tissus en fonction dedifférents paramètres d’exposition aux ultrasons. Ces effets qui peuventaller du simple échauffement à la destruction pure et simple du tissuconcerné.

Lorsque le faisceau d’ultrasons est convergent, et que les ondesultrasonores de haute intensité sont focalisées en un point, l’effetimmédiat obtenu au sein des tissus biologiques est leur échauffementbrutal et extrêmement intense. Les températures atteintes sont telles queles tissus biologiques peuvent être détruits par coagulation en quelquessecondes.

Ce principe est déjà utilisé largement pour le traitement dedifférentes pathologies chirurgicales et notamment pour obtenir l’ablationthermique de tumeurs bénignes (fibromes utérins) ou malignes (cancer dela prostate, du foie, de la thyroïde, ...).

Le principe repose sur la création de lésions thermiques localisées en despoints précis et produites par un transducteur thérapeutique (appareilconvertissant l'énergie électrique en énergie acoustique) qui génère debrèves élévations de température.

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Le transducteur peut être focalisé, il crée alors des lésions internes sansendommager la surface, ou non focalisé, créant alors des lésions quis’étendent en profondeur à partir de la surface. Une intensité ultrasonoreélevée est maintenue pendant quelques secondes de manière à ce que lestissus visés atteignent une dose thermique telle qu’une nécrose decoagulation locale et irréversible apparaisse. De multiples lésionsélémentaires sont juxtaposées afin de traiter la totalité de la zone ciblée.

Actuellement les HIFU sont principalement utilisés à l'aide d'échographie,cependant les résultats sont contestés et il apparaît clairement unevolonté d'améliorer la résolution et la sensibilité de la détection.

Il existe 3 machines différentes principalement utilisées pour lestraitements par HIFU. Ainsi on trouve suivant les pays différentesmachines:

ExAblate® 4000 et Ablatherm® se retrouvent essentiellement en Europe,et ont chacun un domaine de prédilection particulier (pour l'Ablatherm ®ils'agit de la prostate, et l'ExAblate est utilisé pour le cerveau).

Sonablate® 500 se retrouve quant à lui surtout aux États-Unis et aura lemême usage que l'Ablatherm®.

1.2-Couplage avec l’élastographie ultrasonore

Un type d’imagerie permettant de localiser les foyers tumoraux defaçon fiable donnerait au chirurgien l’opportunité d’évaluer les risques etbénéfices de chaque option et de prendre ainsi une décision appropriée.

L'existence d’un contraste entre tissus sains et malins a ainsi étédémontrée pour les cancers du sein et de la prostate. Ainsi, afin delocaliser de façon plus précise ces foyers tumoraux, on utilise destechniques permettant de différencier les tissus sains des autres, et parmices méthodes, l'élastographie se démarque nettement depuis quelquesannées.

Les études récentes menées in vitro ont montré que la zone decoagulation était durcie par le traitement, ce qui la rend détectable parélastographie.

Les méthodes d’imagerie d’élasticité par ultrasons se divisent en troisgroupes principaux, se différenciant par le type d’excitation mécaniqueauquel les tissus sont soumis.

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Méthodes statiques (ou quasi-statiques) : tissu mécaniquement soumisà une compression quasi-statique, les contraintes internes sont définiespar les propriétés intrinsèques du tissu. Les déformations engendrées parces contraintes peuvent être évaluées par ultrasons lorsque le milieuexploré est diffusant. Il s’agit d’un milieu dans lequel une impulsionultrasonore rencontre sur son chemin des inhomogénéités susceptibles decréer une impulsion retour.

On va appliquer une contrainte statique puis on mesure le déplacementdes tissus à l’aide d’ultrasons. On en déduit l’élasticité.

Cependant, il est important de noter que l'élastographie statique est peupratique à mettre en oeuvre et ses limites sont peu connues.

Méthodes vibratoires : Les tissus sont soumis à une vibration de bassefréquence ( allantde quelques Hz à quelques kHz), l’amplitude etéventuellement la phase des déplacements ainsi générés sont mesurées.La vibration est le plus souvent induite de façon mécanique par un vibreur,ou de manière acoustique par une force de radiation. On distingueplusieurs catégories parmi ces techniques: la sonoélasticité est basée surune mesure de déplacement par effet Doppler. La vibro-acoustographierepose sur une mesure de l’amplitude de l’onde acoustique bassefréquence émise par des tissus soumis à une force de radiation vibratoire.La réponse obtenue par ces techniques dépend des propriétés élastiquesdu milieu.

Méthodes transitoires : mesure de la vitesse de propagation et del’amplitude d’une onde de cisaillement transitoire (pulsée) pourdéterminer les propriétés visco-élastiques du milieu. Une barrette linéaireclassique connectée à un échographe ultra-rapide (3000 à 5000 imagespar seconde) est utilisée pour visualiser l’onde de cisaillement, qui sedéplace typiquement à une vitesse comprise entre 1 et 10 ms-1. Cetteméthode a l’avantage d’utiliser une excitation localisée dans l’espace etdans le temps, ce qui simplifie la résolution.

Exemples de résultats obtenus par utilisation de l'élastographie:

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A gauche, l'élastographie avec un codage couleur variant du rouge (mou)au bleu (dur) détecte une lésion très dure, ce qui augmente la probabilitéde malignité

L’élastogramme est, comme on peut le voir, beaucoup plus représentatifde la structure du milieu que l’image échographique. Et afin de bienpercevoir la différence, voici 3 images d'une prostate prises parélastographie (avec et sans coloration pour les deux du haut), et paréchographie (celle du bas):

Selon certaines études, l’échographie seule a une sensibilité d’environ71% à 92% pour les carcinomes prostatiques, et d’environ 60% à 85%

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pour les cas non cliniques. Sa spécificité varie entre 49% et 79% selon lesétudes.

Les résultats initiaux sur 170 patients ayant subi une prostatectomieradicale après examen élastographique indiquent une sensibilité d’environ76% et une spécificité d’environ 84% en combinant élastographie etéchographie.

L'élastographie apporte donc un gain non négligeable au vu des résultatsreportés ci-dessus. Elle permet donc une sensibilité ainsi qu'une spécificitéaccrue. Ceci est possible, car cette élastographie permet un contrôlesupplémentaire lors des traitements de tumeurs à l'aide d'ultrasons et plusparticulièrement des HIFU. Ils sont un bon complément à la méthode déjàutilisée, car ils permettent de vérifier si le tissu traité l'a bien été, et éviteainsi des réapparitions précoces de tumeurs aux endroits traités.

En définitive, on remarque que les HIFU possèdent de nombreuxavantages, à commencer par leur sureté et leur précision, qui ont encoreaugmenté avec le couplage de la méthode à l'élastographie.Ils permettent de plus un guidage en temps réel par les ultrasons et ontdiverses applications. Le traitement dure en général une séance et cettetechnique est répétable, sans risque d'infection, ou de toxicité. Enfin, ilspermettent d'éviter certains inconvénients comme une hospitalisation, laprésence d'une cicatrice, et une grande douleur post-opératoire.

Cependant, on remarque que ces HIFU possèdent quelques inconvénients :ils sont plus lents à agir si la tumeur est traitée sur une large zone, etlimités par le positionnement de la tumeur, et le chemin emprunté par lesultrasons afin d'atteindre cette dernière.De plus, de légères brulures peuvent survenir lors d'un mauvais suivimédical avec cette méthode.

2- La principale application : le cancer de laprostate

2.1-Généralités

Le cancer de la prostate est un cancer fréquent touchant la prostate etdonc exclusivement l'homme. Ce cancer se développe à partir des tissusde la prostate, une glande de l'appareil reproducteur masculin, quand descellules y mutent pour se multiplier de façon incontrôlée.Celles-ci peuvent s'étendre (se métastaser) en migrant de la prostatejusqu'à d'autres parties du corps (surtout os et ganglions lymphatiques).

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Ce cancer survient indépendamment de l'hypertrophie bénigne de laprostate (ou adénome prostatique.

L’adénocarcinome prostatique est le cancer le plus fréquent et le seconden terme de nombre de décès chez l’homme. Au niveau mondial, saprévalence était estimée à plus d’un million de personnes en 1995, dont896.000 cas dans les pays industrialisés.Sa thérapie est plus efficace lorsque le cancer est diagnostiqué à un stadeprécoce. Il peut provoquer des douleurs, une difficulté d'uriner, undysfonctionnement érectile et d'autres symptômes. Cependant cecarcinome est souvent asymptomatique, et une technique de diagnosticfiable est requise. En effet, une évaluation précise de l’étendue du cancerest d’une importance fondamentale pour choisir une option thérapeutiqueappropriée.

2.2-Dépistage

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A l’âge adulte, la prostate mesure typiquement 3-5 cm en hauteur (entre la base et l’apex), 3-4 cm de large (entre la gauche et la droite) et 3-4 cm dans la direction antéro-postérieure (de la paroi rectale vers l’os du pubis), pour un poids moyen allant de 30 g à 40 g.

Il est depuis longtemps connu que les tumeurs prostatiques sontsignificativement plus dures que les tissus normaux. C’est pourquoi letoucher rectal (TR) est un outil majeur pour la détection de ce cancer.Cependant cette pratique a ses limites car elle reste subjective, et estlimitée à la détection de grosses anormalités tissulaires rigides proches dela surface de la paroi rectale. La meilleure approche pour mettre enévidence la présence d’un cancer de la prostate est l’évaluation de la zonepar toucher rectal, et l’utilisation d’un test sérum spécifique de la prostate(PSA). Le dosage de PSA se fait à partir d’une simple prise de sang. Il fournit un niveau de suspicion de la présence du cancer et une indicationglobale de son développement, mais ne donne aucune informationconcernant l’emplacement, la taille et le type de tumeur.

Aujourd’hui, l’examen de référence pour évaluerle cancer de la prostate consiste à ponctionnersix biopsies, dites en sextant, dans six zonesdifférentes de la prostate (apex, partie médianeet base dans le sens de la hauteur, etdroite/gauche dans le sens de la largeur) en seguidant sur l’échographie endorectale pouraugmenter les chances de détection. Unebiopsie positive offre une certitude de 100%quant à la présence du cancer, mais cet examen

reste une procédure d’échantillonnage qui peut passer à côté d’un foyertumoral et ne permet donc pas d’exclure la présence du cancer en cas debiopsie négative.

2.3-Thérapies

Le médecin doit déterminer quelle est la thérapie appropriée pour chaquepatient. Une surveillance régulière éventuellement combinée avec unehormonothérapie peu éviter un traitement agressif aux patientsprésentant un cancer à bas risque. Cependant la plupart des patientsdésireront, et peuvent nécessiter, un traitement actif. Les techniquesthérapeutiques standard incluent la prostatectomie radicale (ablation de laprostate par chirurgie), la radiothérapie externe, la Curiethérapie ainsi queles ultrasons focalisés de haute intensité (HIFU).

Ce n’est qu’avec l’évolution récente de l’imagerie médicale que les HIFUont connus un regain d’intérêt dans de nombreux domaines(ophtalmologie, prostate, foie, sein, cerveau). Les HIFU sont maintenant

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reconnus comme une alternative peu invasive à la chirurgie pour lescancers localisés de la prostate.

Ce traitement est administré par une sonde transrectale et repose sur lachaleur développée en concentrant les ultrasons qui provoquent le mortdes cellules tumorales. Il est souvent utilisé pour une ablation totale de laglande. Cette méthode dur de 1 à 3 heures et permet la réduction decertains effets indésirables des autres traitements.

L’utilisation des HIFU pour le traitement du cancer de la prostate se justifiepour les raisons suivantes :

- La prostate est une glande de petite dimension. En cas de présenceavérée de tissu tumoral dans la prostate, la stratégie à adopter, quelle quesoit la technique, est de traiter l’ensemble de la prostate, car le cancer estsouvent dispersé en de multiples foyers parfois microscopiques. Au stadeprécoce du cancer, ces foyers sont toutefois contenus dans un volumedélimité par la capsule prostatique. La petite taille de la prostate, permetdonc d’envisager aisément de traiter l’ensemble du volume prostatiquedans un temps raisonnable (environ 2 heures).

- L’ablation thermique obtenue avec les ultrasons focalisés résulted’une nécrose de coagulation immédiate et irréversible au niveaucellulaire, ce qui exclut tout risque de dissémination de cellulescancéreuses par la circulation générale.

- La position anatomique de la prostate, en regard immédiat de laparoi rectale, la place dans une situation où elle est facilement accessibleau traitement par ultrasons, quand ceux-ci sont délivrés par une sondeplacée en position endorectale.

- La prostate est une glande peu sujette aux mouvements viscéraux,qui pourraient résulter de l’activité cardiaque ou respiratoire. Pendant letraitement automatisé délivré par un dispositif comme l’Ablatherm®, laprostate reste donc relativement immobile, ce qui rend le traitement à lafois précis et fiable

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Comparaison des thérapies :

Management of Clinically Localized Prostate Cancer: 2007 Update. J Urol 177:2106-2131, 2007.

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L’utilisation des HIFU dans le traitement du cancer de la prostate apparaitclairement comme une méthode efficace qui minimise les risquessecondaire que sont l’incontinence et l’impuissance.

3- Marché actuel et évolutions possibles

Nous avons vu que les HIFU sont déjà utilisés pour le traitement du cancer de la prostate.D’autres applications dans le traitement de divers cancers sont actuellement en cours de mise au point dans différentes firmes.

3.1-Traitement des métastases hépatiques chez EDAP TMS

Leader dans le traitement par ultrasons, l’industriel a mis au point letraitement par HIFU, à Lyon, qui est désormais utilisé couramment dans lesoin contre le cancer de la prostate via l’Ablatherm®. Il met désormais aupoint un nouvel équipement utilisant la technologie HIFU qui permettraitd’améliorer le traitement des métastases hépatiques.La technique est actuellement en phase d’essais cliniques au Centre Léon-Bérard à Lyon, conduits par le Pr Michel Rivoire ; les ultrasons sontdispensés en plaçant une sonde à la surface du foie au cours del’opération pour l’ablation de métastases hépatiques. Grâce à cetteméthode, on peut détruire en 40 secondes une lésion de 7cm³, contre 10 à15 minutes auparavant, et le chirurgien peut visualiser en temps réel cequ’il fait et l’effet obtenu grâce un échographe.

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Ainsi cela permet au chirurgien de détruire les métastases tout enconservant un maximum de foie sain. Cela permet d’opérer un bien plusgrand nombre de patients car actuellement, seuls 10 à 20% des patientsayant des métastases au foie peuvent être opérés. De nouveaux essais doivent démarrer au cours de ce mois, sur 6 autrespatients. Le Professeur Rivoire espère pouvoir proposer ce traitement enroutine dans 2 à 3 ans.

3.2-Application aux cancers du foie et des reins

La société anglaise Ultrasound Therapeutics Ltd a importé en Occident unnouveau traitement contre le cancer venant de Chine. Cette technologie aainsi reçu en septembre dernier la certification européenne (CE). Depuis1997, le système Tumour Therapy System de modèle JC (de ChongqingHaifu Technology) a traité avec succès plus de 8000 patients souffrant dedivers cancers dans plus de 20 centres en Extrême Orient.Des essais cliniques concluants ont été réalisés au Churchill Hospital àOxford au Royaume-Uni, et ont permis d’obtenir l’approbation CE. C’estd’ailleurs le premier grand appareil thérapeutique venant de Chine qui aobtenu l’approbation européenne.Le système Tumour Therapy System de modèle JC utilise l’HIFU enassociation avec des techniques d’imagerie à ultrasons. On utilise ainsi lesultrasons à la fois à basse intensité (système d’échographie classique) et àhaute intensité (pour brûler les tissus tumoraux). Pour s’assurer de laparfaite immobilité du patient tout au long de la procédure, l’opérations’effectue sous anesthésie générale. Les effets secondaires observés sesont limités à de minuscules cloques bénignes, et un petit nombre depatients avaient également besoin d'à peine plus qu'un léger traitementcontre la douleur le jour suivant. Ces informations ne servent qu'àcorroborer les résultats reportés des expériences menées en Chine et enExtrême-Orient. Les essais Churchill révèlent que dans 95 % des cas de

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tumeurs du foie traitées, l'ablation du point focal ciblé a été réussie. Lorsd'essais plus récents, les tumeurs du rein ont également été traitées avecsuccès. Le centre mène encore de nouvelles études, mais peut égalementconsidérer d'autres patients hors essai si cela s'avère approprié. De récents articles publiés dans des journaux respectés ont égalementmontré les bénéfices de ce procédé pour les patients atteints d'un cancerdu pancréas, du sein et de certains types de cancer des os.

Pionnière de la technique HIFU, la société Ultrasound Therapeutics Ltd aainsi amené ce procédé en Occident, et étudie actuellement le potentielénorme de la technique HIFU dans d'autres domaines de la médecine, à lafois pour des cas bénins et malins.

3.3-Utilisation pour réduire l’apport sanguin des tumeurs

Les chercheurs de l'école de Médecine de l'université de Pennsylvanie ontemployé chez des souris des ultrasons d'une part pour localiser lesvaisseaux sanguins des tumeurs et d'autre part en traitement. Après troisminutes de traitement à une intensité similaire à celle qui est employée enkinésithérapie, les chercheurs ont observé que les tumeurs n'avaient plusqu'un faible ou aucun apport sanguin.Selon le Dr Chandra Sehgal, Directeur de l'Ultrasound Research dudépartement de Radiologie, l'intensité d'ultrasons employée fut plusélevée que celle employée pour l'observation des images, mais trèsinférieure aux intensités élevées employées pour enlever des tissus. Ils ontconstaté que ce nouvel emploi avait un effet profond sur l'apport de sangaux tumeurs et réduisait la croissance des tumeurs des souris.

Cette approche est à mettre en relation avec les études actuelles sur letraitement des cancers qui utilisent des thérapies antiangiogéniques etantivasculaires, dans lesquelles on cherche à arrêter la croissance desvaisseaux approvisionnant les tumeurs, plutôt que de développer desméthodes pour tuer les cellules des tumeurs.Selon le Dr Sehgal, ces résultats sont extrêmement encourageants. Ilsouvrent la possibilité qu'à l'avenir, des traitements par ultrasons seuls ouassociés à des chimiothérapies et des agents anti-vasculaires pourraientêtre employés pour traiter des cancers.Les résultats de cette étude ont été publiés en 2009 et subventionnés enpartie par le National Institute of Health (NIH, Etats-Unis).

3.4-Traitement des pathologies oculaires

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EyeTechCare, société française fondée en 2007, valide actuellement unpremier dispositif médical dans le cadre d'une étude pré-clinique effectuéeen collaboration avec l'unité INSERM 556, afin de mettre au point untraitement non-invasif des pathologies oculaires, en utilisant la technologieHIFU. Ceci est le résultat de plusieurs années de recherche conjointe avecl’INSERM. Les premiers prototypes sont en cours d'évaluation, etpermettent de traiter le glaucome réfractaire de manière non invasive, viale dispositif EYEOP1. Une étude clinique chez l'homme, composée d'uneétude pilote et d'une étude multicentrique prospective, a démarré début2009. Les premiers résultats montrent que la mise sur le marché dudispositif devrait être possible très prochainement

3.5- L’utilisation de la technologie HIFU pour laneurochirurgie Mi 2009, une première mondiale, réalisée à l’hôpital universitaire deZurich, a permis d’ouvrir de nouveaux horizons en matière deneurochirurgies et pour le traitement de diverses pathologies du cerveau. L'équipe dirigée par les professeurs Daniel Jeanmonod, de la division deneurochirurgie fonctionnelle, et Ernst Martin, responsable du centre derésonance magnétique, a en effet procédé aux premières opérations sur lecerveau sans ouvrir la boîte crânienne. Les dix adultes concernés, victimesde douleurs consécutives à des opérations, sont restés conscients pendantl'opération, qui est parfaitement indolore, et ont pu être traités enambulatoire ; ceci grâce au fait que la technologie HIFU soit non-invasive.Toutes les interventions ont été couronnées de succès, sans aucunecomplication.

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Ces opérations constituent une véritable percée dans l’utilisation de latechnologie HIFU, qui se heurtait jusqu’à présent à plusieurs obstacles vis-à-vis de son application à la chirurgie du cerveau. L’avancée majeure aainsi été de coupler la technologie avec une méthode de guidage parrésonance magnétique et thermique, afin de suivre avec une très grandeprécision l’évolution de la température dans la zone opérée. L’autre défirelevé a été de faire pénétrer les ultrasons dans le cerveau, la boîtecrânienne absorbant les ondes ultrasonores. Ceci a été possible enutilisant une sorte de casque muni de 1024 transducteurs qui peuvent êtreréglé individuellement.Les avantages de ces avancées sont énormes. Ceci permet d’éviter lerisque d’hémorragies, le risque d’infection, et cela empêche de causer dedégâts à d’autres zone du cerveau non-directement concernées parl’opération.D’autres équipes, notamment aux Etats-Unis, expérimentent actuellementcette technique sur des maladies neurologiques. De futures applicationspourraient ainsi être le traitement des maladies de Parkinson etd'Alzheimer, de l'épilepsie, des tumeurs au cerveau et des attaquescérébrales.

3.6-Traitement des fibromes utérins

InSightec Ltd., fondée en 1999, leader mondial dans la technologie desultrasons concentrés et guidés par IRM, et qui a commercialisé desappareils permettant le traitement des fibromes utérins, a lancé en 2010l'ExAblate® One pour le traitement des fibromes utérins, de l'adénomyoseainsi que des options de recherche dans le domaine de la santé féminine.

Plus de 6000 patients ont déjà bénéficié des traitements offerts par lagamme des systèmes ExAblate® dans plus de 80 centres partout dans lemonde. Ces systèmes constituent une plateforme éprouvée et évoluée

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pour fournir des traitements dont la commercialisation est approuvée ainsique des possibilités de recherches pour un grand éventail de troublescliniques.

L'ExAblate® 2000 a reçu le marquage CE en 2002 et a été approuvé par laFood and Drug Administration (FDA) en 2004 pour le traitement defibromes utérins. Le système a reçu le marquage européen CE pour lapalliation de la douleur causée par des métastases osseuses en juin 2007et pour l'adénomyose en juin 2010. L'ExAblate® 2000 a remportéplusieurs prix d'innovation et a été utilisé dans le traitement de milliers depatients dans le monde entier.

Le novateur ExAblate® One élargit le choix des traitements pour lesfemmes qui souffrent de fibromes utérins et d'adénomyose. Les récentsprogrès de la technologie ExAblate® permettent maintenant le traitementde gros fibromes très vascularisés ainsi que l'adénomyose, ce qui permetd'augmenter le nombre de patientes traitables, soulage fortement lessymptômes de l'adénomyose et dans beaucoup de cas, peut augmenterles chances de traiter l'infécondité causée chez les patientes par cettemaladie.

Les patientes qui reçoivent un traitement contre les fibromes utérins oul'adénomyose reprennent généralement leurs activités normales dans lesvingt-quatre heures qui suivent la procédure, ce qui représente uneamélioration majeure par rapport à la plupart des techniques detraitement des fibromes. Un nombre sans cesse grandissant de femmessont tombées enceintes après le traitement ExAblate®

3.7-Traitement de l'hyperparathyroïdie

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La société française Theraclion a mis au point un appareil médical utilisantla technologie HIFU nommé TH-One ; c’est un outil permettant l’ablationtotalement non-invasive de cibles endocriniennes très fines, en particulierles adénomes parathyroïdiens. Grâce à l’alliance de l’imagerie parultrasons et des HIFU, TH-One permet aux chirurgiens de détruire lesadénomes sans procéder à l’incision de la peau des patients.

Cela permet de traiter un nombre de patients beaucoup plus important. Eneffet, bon nombre d’entre eux atteint d’hyperparathyroïdie refusent ou nesont pas candidats à une intervention chirurgicale. Ils sont donc redirigésvers des thérapies non-invasives. Dans ce cadre, l’utilisation des ultrasonsproposée par la société Theraclion est la meilleure réponse pour réaliser letraitement non-invasif de ces affections.

La technologie HIFU semble donc promettre de grands apports à lamédecine dans les années à venir. L’unité de recherche INSERM 556 aainsi reçu le prix Christiane Bernardin 2010 de la recherche sur le cancerpour ses avancées en matière d’utilisation de la technologie HIFU dans letraitement des cancers.

Néanmoins la technologie se heurte tout de même à des échecs ; ainsi desétudes ont montré son inefficacité dans le traitement des sarcomesosseux.

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Conclusion

Les ultrasons focalisés à haute densité (HIFU) permettent de traiter despathologies de plus en plus variées avec une très grande efficacité. Eneffet, Le couplage de cette technique avec l’élastographie ultrasonore apermis d’affiner encore d’avantage l’utilisation des HIFU.

Alors qu’il y a quelques années, le traitement du cancer de la prostateétait une des uniques pathologies guérissables par HIFU, on assisteaujourd’hui à une diversification très importante des pathologies soignéescomme les cancers du sein, du rein ou encore des pathologies oculaires.

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Les acteurs industriels français et étrangers sont donc appelés à proposerdifférentes machines adaptées aux pathologies. Le secteur connait doncune réelle expansion.Malgré les échecs rencontrés, la technologie HIFU permet de fonder denombreux espoirs dans les traitements médicaux futurs.

Sources

lecancer.franamacap.frultrasonic-s-lab.comworldlingo.comtheraclion.frtraitement-chirurgical.wibis.comcreatis.insa-lyon.frcaducee.net

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docinsa.insa-lyon.fredap-tms.comhifumedicalexpert.comhifurx.comanamacap.frhifu-planet.frSwissinfo.cheyetechcare.comghol.chcaducee.netgrandlyon.comDivers articles tirés de pubmedThèse de M. Souchon portant sur l'élastographie couplée aux HIFUThèse de M. Said portant sur l'élastographie tridimensionnelle

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