Effets BiologiquesEffets Biologiques
des Radiations des Radiations
IonisantesIonisantes
Effets BiologiquesEffets Biologiques
des Radiations des Radiations
IonisantesIonisantes
Pr. Bernard DUBRAYPr. Bernard DUBRAY
Centre Henri Becquerel, Centre Henri Becquerel, RouenRouen
[email protected]@rouen.fnclcc.fr.fr
Pr. Bernard DUBRAYPr. Bernard DUBRAY
Centre Henri Becquerel, Centre Henri Becquerel, RouenRouen
[email protected]@rouen.fnclcc.fr.fr
Effets TissulairesEffets TissulairesEffets TissulairesEffets Tissulaires
Effet précoce sur la tumeurEffet précoce sur la tumeur objectif thérapeutique primordialobjectif thérapeutique primordial
Sur les tissus sainsSur les tissus sains réactions précocesréactions précoces complications et séquelles complications et séquelles
tardivestardives
Cancers radio-induits : Cancers radio-induits :
radioprotectionradioprotection patients, personnel et publicpatients, personnel et public effet très tardifeffet très tardif
Effet précoce sur la tumeurEffet précoce sur la tumeur objectif thérapeutique primordialobjectif thérapeutique primordial
Sur les tissus sainsSur les tissus sains réactions précocesréactions précoces complications et séquelles complications et séquelles
tardivestardives
Cancers radio-induits : Cancers radio-induits :
radioprotectionradioprotection patients, personnel et publicpatients, personnel et public effet très tardifeffet très tardif
Lésions de Lésions de l’ADNl’ADN
1 Gy = 1000 SSB + 40 DSB per cell
UN
SC
EA
R 2
00
0
Effets Biologiques Effets Biologiques des Rayonnements des Rayonnements
IonisantsIonisants
Effets Biologiques Effets Biologiques des Rayonnements des Rayonnements
IonisantsIonisants
Réactions Réactions PrécocesPrécoces
Réactions Réactions TardivesTardives
Effets Effets DéterministesDéterministes
(ou la tartine de confiture)(ou la tartine de confiture)
Effets Effets DéterministesDéterministes
(ou la tartine de confiture)(ou la tartine de confiture) Dose SEUILDose SEUIL
quelques Gy à dizaines de quelques Gy à dizaines de GyGy
GRAVITE fonction de la doseGRAVITE fonction de la dose
Précoces ou tardifsPrécoces ou tardifs
Prédiction individuelle Prédiction individuelle
possiblepossible « protection » facile …« protection » facile …
Dose SEUILDose SEUIL quelques Gy à dizaines de quelques Gy à dizaines de
GyGy
GRAVITE fonction de la doseGRAVITE fonction de la dose
Précoces ou tardifsPrécoces ou tardifs
Prédiction individuelle Prédiction individuelle
possiblepossible « protection » facile …« protection » facile …
Effets StochastiquesEffets Stochastiques(ou la tartine de crème de (ou la tartine de crème de
marron)marron)
Effets StochastiquesEffets Stochastiques(ou la tartine de crème de (ou la tartine de crème de
marron)marron) GRAVITE indépendante de la doseGRAVITE indépendante de la dose
tout ou rien !tout ou rien !
La PROBABILITE augmente avec la La PROBABILITE augmente avec la
dosedose pas de dose seuil (ou très faible ?)pas de dose seuil (ou très faible ?)
Prédiction individuelle impossiblePrédiction individuelle impossible peu fréquentspeu fréquents non spécifiquesnon spécifiques (très) tardifs(très) tardifs
GRAVITE indépendante de la doseGRAVITE indépendante de la dose tout ou rien !tout ou rien !
La PROBABILITE augmente avec la La PROBABILITE augmente avec la
dosedose pas de dose seuil (ou très faible ?)pas de dose seuil (ou très faible ?)
Prédiction individuelle impossiblePrédiction individuelle impossible peu fréquentspeu fréquents non spécifiquesnon spécifiques (très) tardifs(très) tardifs
Effets Effets DéterministesDéterministes
Effets précoces : la mort cellulaireEffets précoces : la mort cellulaire délai d’apparition : durée de vie des délai d’apparition : durée de vie des
cellulescellules récupération : prolifération cellulairerécupération : prolifération cellulaire rôle +++ de l’étalementrôle +++ de l’étalement
Effets tardifs : réparation de l’ADNEffets tardifs : réparation de l’ADN rôle du fractionnementrôle du fractionnement
Autres composantesAutres composantes inflammation précoce / tardiveinflammation précoce / tardive fibrose tardivefibrose tardive
Effets Biologiques Effets Biologiques des Radiations des Radiations
IonisantesIonisantes
Effets Biologiques Effets Biologiques des Radiations des Radiations
IonisantesIonisantesEffets cellulairesEffets cellulaires Effets tissulairesEffets tissulaires
Activationmétabolique
MORTMORT
Apoptose
Déplétioncellulaire
Fibrose
Lésionsvasculaires
Tissu Tissu TumoralTumoral
Tissu Tissu TumoralTumoral
complexe et complexe et hétérogènehétérogène
dynamique et dynamique et instableinstable
Cellules malignesCellules malignes
VaisseauxVaisseaux StromaStroma
O2,
nut
rimen
ts
O2,
nut
rimen
tsan
giog
énès
e
angi
ogén
èse
soutien
soutienfacteurs
de croissance
facteurs
de croissance
Hétérogénéité Hétérogénéité TumoraleTumorale
Contrôle Contrôle TumoralTumoralContrôle Contrôle TumoralTumoral
Destruction des cellules clonogéniquesDestruction des cellules clonogéniques nombre selon volume tumoralnombre selon volume tumoral 1 cm1 cm33 = 10 = 1066 cellules = 1000 cellules = 1000
clonogènesclonogènes
Principaux déterminantsPrincipaux déterminants irradiation de l’ensemble du volume irradiation de l’ensemble du volume
ciblecible dose totale « suffisante »dose totale « suffisante » étalement « court »étalement « court »
Date de la rechute « clinique » Date de la rechute « clinique » selon la vitesse de prolifération selon la vitesse de prolifération
cellulairecellulaire
Destruction des cellules clonogéniquesDestruction des cellules clonogéniques nombre selon volume tumoralnombre selon volume tumoral 1 cm1 cm33 = 10 = 1066 cellules = 1000 cellules = 1000
clonogènesclonogènes
Principaux déterminantsPrincipaux déterminants irradiation de l’ensemble du volume irradiation de l’ensemble du volume
ciblecible dose totale « suffisante »dose totale « suffisante » étalement « court »étalement « court »
Date de la rechute « clinique » Date de la rechute « clinique » selon la vitesse de prolifération selon la vitesse de prolifération
cellulairecellulaire
Quelle Dose Quelle Dose Physique ?Physique ?
Quelle Dose Quelle Dose Physique ?Physique ?
Notion de seuilNotion de seuil si la dose est « suffisante » …si la dose est « suffisante » … la probabilité de contrôle est de … %la probabilité de contrôle est de … %
Le seuil de dose est fonctionLe seuil de dose est fonction de la probabilité choisiede la probabilité choisie du critère de jugementdu critère de jugement du délai d’observationdu délai d’observation
La dose physique n’est pas seule en La dose physique n’est pas seule en
cause …cause …
Notion de seuilNotion de seuil si la dose est « suffisante » …si la dose est « suffisante » … la probabilité de contrôle est de … %la probabilité de contrôle est de … %
Le seuil de dose est fonctionLe seuil de dose est fonction de la probabilité choisiede la probabilité choisie du critère de jugementdu critère de jugement du délai d’observationdu délai d’observation
La dose physique n’est pas seule en La dose physique n’est pas seule en
cause …cause …
Dose dans les Volumes Dose dans les Volumes CibleCible
Dose dans les Volumes Dose dans les Volumes CibleCible
Fletch
er
Fletch
er
Em
am
i Sem
in. R
adia
t. On
col 1
99
6Em
am
i Sem
in. R
adia
t. On
col 1
99
6
Quel Étalement Quel Étalement ??
Quel Étalement Quel Étalement ??
Les cellules tumorales prolifèrentLes cellules tumorales prolifèrent vite, et tous les jours !vite, et tous les jours !
Tout allongement de la durée du Tout allongement de la durée du
traitementtraitement augmente le nombre de cellules à augmente le nombre de cellules à
détruiredétruire diminue la probabilité de contrôle diminue la probabilité de contrôle
tumoraltumoral
Étalement standardÉtalement standard 9 à 10 Gy par semaine9 à 10 Gy par semaine
Les cellules tumorales prolifèrentLes cellules tumorales prolifèrent vite, et tous les jours !vite, et tous les jours !
Tout allongement de la durée du Tout allongement de la durée du
traitementtraitement augmente le nombre de cellules à augmente le nombre de cellules à
détruiredétruire diminue la probabilité de contrôle diminue la probabilité de contrôle
tumoraltumoral
Étalement standardÉtalement standard 9 à 10 Gy par semaine9 à 10 Gy par semaine
Pas d’Interruption Pas d’Interruption !!
Pas d’Interruption Pas d’Interruption !!
C.H.A.R.T.C.H.A.R.T.Continuous, Hyperfractionated Continuous, Hyperfractionated
and Accelerated Radiation and Accelerated Radiation TherapyTherapy
C.H.A.R.T.C.H.A.R.T.Continuous, Hyperfractionated Continuous, Hyperfractionated
and Accelerated Radiation and Accelerated Radiation TherapyTherapy
54 Gy54 Gy en 36 fractions de 1,5 Gy sur en 36 fractions de 1,5 Gy sur 12 jours12 jours54 Gy54 Gy en 36 fractions de 1,5 Gy sur en 36 fractions de 1,5 Gy sur 12 jours12 jours
L M M J V S DS D L M M J VL M M J V S DS D L M M J V
8h16h24h24h
8h16h24h24h
Tissus Tissus SainsSainsTissus Tissus SainsSains
hétérogénéité hétérogénéité anatomiqueanatomique
hétérogénéité hétérogénéité fonctionnellefonctionnelle
hétérogénéité hétérogénéité anatomiqueanatomique
hétérogénéité hétérogénéité fonctionnellefonctionnelle
Vais
seau
xV
ais
seaux S
trom
aS
trom
a
Cellules différenciées 3
Cellules différenciées 3
Cellules différenciées 2
Cellules différenciées 2
Cellules différenciées 1
Cellules différenciées 1
Hétérogénéité Hétérogénéité FonctionnelleFonctionnelle
Les Tissus Les Tissus SainsSains
Les Tissus Les Tissus SainsSains
Réactions, complications, séquellesRéactions, complications, séquelles la fonction tissulaire n’est plus la fonction tissulaire n’est plus
assuréeassurée
Suivant la cinétique d’apparitionSuivant la cinétique d’apparition réactions précocesréactions précoces réactions tardivesréactions tardives
Plusieurs « cibles »Plusieurs « cibles » cellules fonctionnellescellules fonctionnelles vascularisationvascularisation tissu de soutientissu de soutien
Réactions, complications, séquellesRéactions, complications, séquelles la fonction tissulaire n’est plus la fonction tissulaire n’est plus
assuréeassurée
Suivant la cinétique d’apparitionSuivant la cinétique d’apparition réactions précocesréactions précoces réactions tardivesréactions tardives
Plusieurs « cibles »Plusieurs « cibles » cellules fonctionnellescellules fonctionnelles vascularisationvascularisation tissu de soutientissu de soutien
Les Tissus Les Tissus SainsSains
Les Tissus Les Tissus SainsSains
Le volume détruit est fonctionLe volume détruit est fonction de la dose physique et de sa de la dose physique et de sa
distributiondistribution de l’étalement (réactions précoces)de l’étalement (réactions précoces) du fractionnement (réactions du fractionnement (réactions
tardives)tardives)
La tolérance est fonctionLa tolérance est fonction du volume détruit du volume détruit d’une éventuelle réserve d’une éventuelle réserve
fonctionnellefonctionnelle de l’architecture de l’organede l’architecture de l’organe du délai d’observationdu délai d’observation
Le volume détruit est fonctionLe volume détruit est fonction de la dose physique et de sa de la dose physique et de sa
distributiondistribution de l’étalement (réactions précoces)de l’étalement (réactions précoces) du fractionnement (réactions du fractionnement (réactions
tardives)tardives)
La tolérance est fonctionLa tolérance est fonction du volume détruit du volume détruit d’une éventuelle réserve d’une éventuelle réserve
fonctionnellefonctionnelle de l’architecture de l’organede l’architecture de l’organe du délai d’observationdu délai d’observation
Irradiation Corporelle Irradiation Corporelle TotaleTotale
Irradiation Corporelle Irradiation Corporelle TotaleTotale
Aplasie en quelques joursAplasie en quelques jours les éléments figurés sont peu sensiblesles éléments figurés sont peu sensibles les cellules en multiplication sont détruitesles cellules en multiplication sont détruites le délai de survenue de l’aplasie le délai de survenue de l’aplasie
dépend de la durée de vie des éléments figurésdépend de la durée de vie des éléments figurés
Récupération à partir des précurseurs non Récupération à partir des précurseurs non
détruitsdétruits selon leur cinétique de prolifération selon leur cinétique de prolifération
Même schéma pour les autres réactions Même schéma pour les autres réactions
précocesprécoces Peau, muqueuses, intestin, …Peau, muqueuses, intestin, …
Aplasie en quelques joursAplasie en quelques jours les éléments figurés sont peu sensiblesles éléments figurés sont peu sensibles les cellules en multiplication sont détruitesles cellules en multiplication sont détruites le délai de survenue de l’aplasie le délai de survenue de l’aplasie
dépend de la durée de vie des éléments figurésdépend de la durée de vie des éléments figurés
Récupération à partir des précurseurs non Récupération à partir des précurseurs non
détruitsdétruits selon leur cinétique de prolifération selon leur cinétique de prolifération
Même schéma pour les autres réactions Même schéma pour les autres réactions
précocesprécoces Peau, muqueuses, intestin, …Peau, muqueuses, intestin, …
Irradiation Irradiation PelviennePelvienneIrradiation Irradiation PelviennePelvienne
Sténose du sigmoïdeSténose du sigmoïde après une période de après une période de
latencelatence
Exérèse chirurgicaleExérèse chirurgicale sclérosesclérose atrophie muqueuseatrophie muqueuse atteinte des vaisseauxatteinte des vaisseaux
Architecture « en ligne »Architecture « en ligne » pas de réserve pas de réserve
fonctionnellefonctionnelle
Pas de récupération Pas de récupération
spontanéespontanée
Sténose du sigmoïdeSténose du sigmoïde après une période de après une période de
latencelatence
Exérèse chirurgicaleExérèse chirurgicale sclérosesclérose atrophie muqueuseatrophie muqueuse atteinte des vaisseauxatteinte des vaisseaux
Architecture « en ligne »Architecture « en ligne » pas de réserve pas de réserve
fonctionnellefonctionnelle
Pas de récupération Pas de récupération
spontanéespontanée
Irradiation Irradiation ThoraciqueThoraciqueIrradiation Irradiation ThoraciqueThoracique
Dyspnée d’effort progressiveDyspnée d’effort progressive décompensation lors d’une décompensation lors d’une
surinfectionsurinfection
HistologieHistologie fibrose interstitiellefibrose interstitielle disparition des alvéolesdisparition des alvéoles atteinte vasculaireatteinte vasculaire
Architecture « en série »Architecture « en série » réserve fonctionnelle suffisanteréserve fonctionnelle suffisante … … jusqu’à la surinfectionjusqu’à la surinfection
Pas de récupération spontanéePas de récupération spontanée
Dyspnée d’effort progressiveDyspnée d’effort progressive décompensation lors d’une décompensation lors d’une
surinfectionsurinfection
HistologieHistologie fibrose interstitiellefibrose interstitielle disparition des alvéolesdisparition des alvéoles atteinte vasculaireatteinte vasculaire
Architecture « en série »Architecture « en série » réserve fonctionnelle suffisanteréserve fonctionnelle suffisante … … jusqu’à la surinfectionjusqu’à la surinfection
Pas de récupération spontanéePas de récupération spontanée
Réserve Réserve FonctionnelleFonctionnelle
En En RésuméRésumé
Fonction
Structure Homogène Hétérogène
Parallèle Foie, rein,poumon sain
Os, cerveau,poumon pathologique
Série Tube digestif Voies optiques,f onctions supérieures
Architecture : Parallèle vs Architecture : Parallèle vs SérieSérie
Architecture : Parallèle vs Architecture : Parallèle vs SérieSérie
Tissus sainsTissus sains cataracte, stérilité : 5 - 10 cataracte, stérilité : 5 - 10
GyGy rein, ovaire (castration) : 15 rein, ovaire (castration) : 15
GyGy foie, poumon : 20 Gyfoie, poumon : 20 Gy moelle épinière : 45 Gy moelle épinière : 45 Gy SNC : 50 GySNC : 50 Gy vessie, rectum : 60 Gyvessie, rectum : 60 Gy
Comment faire ?Comment faire ?
Tissus sainsTissus sains cataracte, stérilité : 5 - 10 cataracte, stérilité : 5 - 10
GyGy rein, ovaire (castration) : 15 rein, ovaire (castration) : 15
GyGy foie, poumon : 20 Gyfoie, poumon : 20 Gy moelle épinière : 45 Gy moelle épinière : 45 Gy SNC : 50 GySNC : 50 Gy vessie, rectum : 60 Gyvessie, rectum : 60 Gy
Comment faire ?Comment faire ?
Contraintes de Contraintes de DosesDoses
(2 Gy/jour, 10 Gy/semaine)(2 Gy/jour, 10 Gy/semaine)
Contraintes de Contraintes de DosesDoses
(2 Gy/jour, 10 Gy/semaine)(2 Gy/jour, 10 Gy/semaine)
Un Effet Différentiel ?Un Effet Différentiel ?Un Effet Différentiel ?Un Effet Différentiel ?
Réactionsprécoces
Réactionstardives
Eff etdiff érentiel ?
Augmenter ladose totale ?
Accrues Accrues non
Accélérerl’irradiation ?
Accrues I dem OUI
Diminuer la dosepar f raction ?
I dem Réduites OUI
Réactionsprécoces
Réactionstardives
Eff etdiff érentiel ?
Augmenter ladose totale ?
Accrues Accrues non
Accélérerl’irradiation ?
Accrues I dem OUI
Diminuer la dosepar f raction ?
I dem Réduites OUI
La Radiothérapie Idéale La Radiothérapie Idéale ??
La Radiothérapie Idéale La Radiothérapie Idéale ??
TumeursTumeursRéactionRéaction
s s précocesprécoces
RéactionRéactions tardivess tardives
DoseDose
VolumeVolume
ÉtalementÉtalement
Dose / Dose / séanceséance
élevéeélevée
« suffisant »« suffisant »
courtcourt
bassebasse
minimalminimal
longlong
bassebasse
minimalminimal
faiblefaible
(C.A.D. la curiethérapie à bas débit de dose …)(C.A.D. la curiethérapie à bas débit de dose …)(C.A.D. la curiethérapie à bas débit de dose …)(C.A.D. la curiethérapie à bas débit de dose …)
TerminologiTerminologiee
TerminologiTerminologiee
Étalement = durée totale du Étalement = durée totale du
traitementtraitement radiothérapieradiothérapie idem si plusieurs modalitésidem si plusieurs modalités
Fractionnement = terme ambigu …Fractionnement = terme ambigu … nombre de séances (total ou par nombre de séances (total ou par
jour)jour) dose par séancedose par séance
Étalement = durée totale du Étalement = durée totale du
traitementtraitement radiothérapieradiothérapie idem si plusieurs modalitésidem si plusieurs modalités
Fractionnement = terme ambigu …Fractionnement = terme ambigu … nombre de séances (total ou par nombre de séances (total ou par
jour)jour) dose par séancedose par séance
Manipulations de Manipulations de l’Etalementl’Etalement
Manipulations de Manipulations de l’Etalementl’Etalement
Accélération : dose hebdomadaire > 9-10 Accélération : dose hebdomadaire > 9-10 GyGy raccourcir la durée de l’irradiationraccourcir la durée de l’irradiation pour une même dose totalepour une même dose totale quelque soit le « fractionnement »quelque soit le « fractionnement »
« Protraction » : dose hebdomadaire < 9-« Protraction » : dose hebdomadaire < 9-
10 Gy10 Gy allonger la durée totale de l’irradiationallonger la durée totale de l’irradiation pour une même dose totalepour une même dose totale quelque soit le « fractionnement »quelque soit le « fractionnement »
Accélération : dose hebdomadaire > 9-10 Accélération : dose hebdomadaire > 9-10 GyGy raccourcir la durée de l’irradiationraccourcir la durée de l’irradiation pour une même dose totalepour une même dose totale quelque soit le « fractionnement »quelque soit le « fractionnement »
« Protraction » : dose hebdomadaire < 9-« Protraction » : dose hebdomadaire < 9-
10 Gy10 Gy allonger la durée totale de l’irradiationallonger la durée totale de l’irradiation pour une même dose totalepour une même dose totale quelque soit le « fractionnement »quelque soit le « fractionnement »
Manipulations du Manipulations du FractionnementFractionnement
Manipulations du Manipulations du FractionnementFractionnement
HyperfractionnementHyperfractionnement dose par séance < 1,8 – 2 Gydose par séance < 1,8 – 2 Gy ou administrer plusieurs séances par ou administrer plusieurs séances par
jourjour sans modifier la dose totalesans modifier la dose totale
HypofractionnementHypofractionnement dose par séance > 1,8 – 2 Gydose par séance > 1,8 – 2 Gy ou réduire le nombre de séancesou réduire le nombre de séances sans modifier la dose totalesans modifier la dose totale
HyperfractionnementHyperfractionnement dose par séance < 1,8 – 2 Gydose par séance < 1,8 – 2 Gy ou administrer plusieurs séances par ou administrer plusieurs séances par
jourjour sans modifier la dose totalesans modifier la dose totale
HypofractionnementHypofractionnement dose par séance > 1,8 – 2 Gydose par séance > 1,8 – 2 Gy ou réduire le nombre de séancesou réduire le nombre de séances sans modifier la dose totalesans modifier la dose totale
En En PratiquePratique
En En PratiquePratique
La référence : La référence : 9 à 10 Gy par semaine9 à 10 Gy par semaine 1,8 à 2 Gy par séance1,8 à 2 Gy par séance 1 séance par jour1 séance par jour 5 jours par semaine5 jours par semaine
Modifications souvent Modifications souvent
complexescomplexes contraintes logistiquescontraintes logistiques
La référence : La référence : 9 à 10 Gy par semaine9 à 10 Gy par semaine 1,8 à 2 Gy par séance1,8 à 2 Gy par séance 1 séance par jour1 séance par jour 5 jours par semaine5 jours par semaine
Modifications souvent Modifications souvent
complexescomplexes contraintes logistiquescontraintes logistiques
Quelques Exemples Quelques Exemples ......
Quelques Exemples Quelques Exemples ......
30 Gy, 10 fractions, 12 jours30 Gy, 10 fractions, 12 jours
70 Gy, 2 fractions / j de 1 Gy, 7 semaines70 Gy, 2 fractions / j de 1 Gy, 7 semaines
70 Gy, 1 fraction / j de 2 Gy, 6 jours / 70 Gy, 1 fraction / j de 2 Gy, 6 jours /
semainesemaine
54 Gy, 3 fractions / j de 1,5 Gy, 12 jours54 Gy, 3 fractions / j de 1,5 Gy, 12 jours
81,6 Gy, 2 x 1,2 Gy / j, 7 semaines81,6 Gy, 2 x 1,2 Gy / j, 7 semaines
67,2 Gy, 2 x 1,6 Gy / j, 6 semaines 67,2 Gy, 2 x 1,6 Gy / j, 6 semaines
(interruption)(interruption)
72 Gy, 1,8 (+ 1,5) Gy / j, 6 semaines72 Gy, 1,8 (+ 1,5) Gy / j, 6 semaines
30 Gy, 10 fractions, 12 jours30 Gy, 10 fractions, 12 jours
70 Gy, 2 fractions / j de 1 Gy, 7 semaines70 Gy, 2 fractions / j de 1 Gy, 7 semaines
70 Gy, 1 fraction / j de 2 Gy, 6 jours / 70 Gy, 1 fraction / j de 2 Gy, 6 jours /
semainesemaine
54 Gy, 3 fractions / j de 1,5 Gy, 12 jours54 Gy, 3 fractions / j de 1,5 Gy, 12 jours
81,6 Gy, 2 x 1,2 Gy / j, 7 semaines81,6 Gy, 2 x 1,2 Gy / j, 7 semaines
67,2 Gy, 2 x 1,6 Gy / j, 6 semaines 67,2 Gy, 2 x 1,6 Gy / j, 6 semaines
(interruption)(interruption)
72 Gy, 1,8 (+ 1,5) Gy / j, 6 semaines72 Gy, 1,8 (+ 1,5) Gy / j, 6 semaines
Le Prix à Payer Le Prix à Payer ??
Le Prix à Payer Le Prix à Payer ??
MessageMessagess
MessageMessagess
Les définitionsLes définitions fractionnement : dose par séancefractionnement : dose par séance étalement : durée totale du étalement : durée totale du
traitementtraitement
Le fractionnement protège Le fractionnement protège les cellules capables de réparer les cellules capables de réparer
l’ADNl’ADN c.a.d. réactions tardivesc.a.d. réactions tardives
L’étalement protège L’étalement protège les tissus dont les cellules se les tissus dont les cellules se
multiplientmultiplient c.a.d. tumeurs et réactions précocesc.a.d. tumeurs et réactions précoces
Les définitionsLes définitions fractionnement : dose par séancefractionnement : dose par séance étalement : durée totale du étalement : durée totale du
traitementtraitement
Le fractionnement protège Le fractionnement protège les cellules capables de réparer les cellules capables de réparer
l’ADNl’ADN c.a.d. réactions tardivesc.a.d. réactions tardives
L’étalement protège L’étalement protège les tissus dont les cellules se les tissus dont les cellules se
multiplientmultiplient c.a.d. tumeurs et réactions précocesc.a.d. tumeurs et réactions précoces
Effets Effets DéterministesDéterministes
(ou la tartine de confiture)(ou la tartine de confiture)
Effets Effets DéterministesDéterministes
(ou la tartine de confiture)(ou la tartine de confiture) Dose SEUILDose SEUIL
quelques Gy à dizaines de quelques Gy à dizaines de GyGy
GRAVITE fonction de la doseGRAVITE fonction de la dose
Précoces ou tardifsPrécoces ou tardifs
Prédiction individuelle Prédiction individuelle
possiblepossible « protection » facile …« protection » facile …
Dose SEUILDose SEUIL quelques Gy à dizaines de quelques Gy à dizaines de
GyGy
GRAVITE fonction de la doseGRAVITE fonction de la dose
Précoces ou tardifsPrécoces ou tardifs
Prédiction individuelle Prédiction individuelle
possiblepossible « protection » facile …« protection » facile …
Effets StochastiquesEffets Stochastiques(ou la tartine de crème de (ou la tartine de crème de
marron)marron)
Effets StochastiquesEffets Stochastiques(ou la tartine de crème de (ou la tartine de crème de
marron)marron) GRAVITE indépendante de la doseGRAVITE indépendante de la dose
tout ou rien !tout ou rien !
La PROBABILITE augmente avec la La PROBABILITE augmente avec la
dosedose pas de dose seuil (ou très faible ?)pas de dose seuil (ou très faible ?)
Prédiction individuelle impossiblePrédiction individuelle impossible peu fréquentspeu fréquents non spécifiquesnon spécifiques (très) tardifs(très) tardifs
GRAVITE indépendante de la doseGRAVITE indépendante de la dose tout ou rien !tout ou rien !
La PROBABILITE augmente avec la La PROBABILITE augmente avec la
dosedose pas de dose seuil (ou très faible ?)pas de dose seuil (ou très faible ?)
Prédiction individuelle impossiblePrédiction individuelle impossible peu fréquentspeu fréquents non spécifiquesnon spécifiques (très) tardifs(très) tardifs
Cancers Radio-Cancers Radio-InduitsInduits
Expositions professionnellesExpositions professionnelles radiologues, peintres de radiologues, peintres de
cadranscadrans mineurs, industrie nucléairemineurs, industrie nucléaire
Expositions « accidentelles »Expositions « accidentelles » Hiroshima - NagasakiHiroshima - Nagasaki TchernobylTchernobyl
Expositions médicalesExpositions médicales radiodiagnosticradiodiagnostic radiothérapieradiothérapie
Interprétation Interprétation BiologiqueBiologique
Interprétation Interprétation BiologiqueBiologique
Effets déterministesEffets déterministes lésion(s) cellulaire(s) létale(s)lésion(s) cellulaire(s) létale(s) expression selon le nombre de cellules expression selon le nombre de cellules
léséeslésées
Effets stochastiquesEffets stochastiques lésion(s) cellulaire(s) non mortelle(s)lésion(s) cellulaire(s) non mortelle(s) l’atteinte d’une seule cellule suffitl’atteinte d’une seule cellule suffit
Effets déterministesEffets déterministes lésion(s) cellulaire(s) létale(s)lésion(s) cellulaire(s) létale(s) expression selon le nombre de cellules expression selon le nombre de cellules
léséeslésées
Effets stochastiquesEffets stochastiques lésion(s) cellulaire(s) non mortelle(s)lésion(s) cellulaire(s) non mortelle(s) l’atteinte d’une seule cellule suffitl’atteinte d’une seule cellule suffit
Cancers Radio-Cancers Radio-InduitsInduits
Cancers Radio-Cancers Radio-InduitsInduits
Effets probabilistes (stochastiques, Effets probabilistes (stochastiques, aléatoires)aléatoires) une exposition unique peut suffireune exposition unique peut suffire
L’estimation du risque est difficileL’estimation du risque est difficile (très) faibles doses(très) faibles doses effets rares, retardés et non spécifiqueseffets rares, retardés et non spécifiques bruit(s) de fondbruit(s) de fond
Notion de risque relatifNotion de risque relatif
Effets probabilistes (stochastiques, Effets probabilistes (stochastiques, aléatoires)aléatoires) une exposition unique peut suffireune exposition unique peut suffire
L’estimation du risque est difficileL’estimation du risque est difficile (très) faibles doses(très) faibles doses effets rares, retardés et non spécifiqueseffets rares, retardés et non spécifiques bruit(s) de fondbruit(s) de fond
Notion de risque relatifNotion de risque relatif
Le Le « Risque »« Risque »
Le Le « Risque »« Risque »
L’atteinte des « exposés » est inconstanteL’atteinte des « exposés » est inconstante événements raresévénements rares événements (très) tardifsévénements (très) tardifs événements non spécifiquesévénements non spécifiques
La méthodologie statistique doit être La méthodologie statistique doit être
adaptéeadaptée recherche d’une « association »recherche d’une « association » entre l’exposition à un facteur de risqueentre l’exposition à un facteur de risque et la probabilité de survenue d’un et la probabilité de survenue d’un
événementévénement
L’atteinte des « exposés » est inconstanteL’atteinte des « exposés » est inconstante événements raresévénements rares événements (très) tardifsévénements (très) tardifs événements non spécifiquesévénements non spécifiques
La méthodologie statistique doit être La méthodologie statistique doit être
adaptéeadaptée recherche d’une « association »recherche d’une « association » entre l’exposition à un facteur de risqueentre l’exposition à un facteur de risque et la probabilité de survenue d’un et la probabilité de survenue d’un
événementévénement
Enquête Enquête EpidémiologiqueEpidémiologique
Enquête Enquête EpidémiologiqueEpidémiologique
Comparer les probabilités de survenueComparer les probabilités de survenue chez des sujets exposéschez des sujets exposés chez des sujets NON exposéschez des sujets NON exposés
CAD estimer un risque RELATIFCAD estimer un risque RELATIF intégrant les événements intégrant les événements
« spontanés »« spontanés » intégrant les facteurs de confusionintégrant les facteurs de confusion
Comparer les probabilités de survenueComparer les probabilités de survenue chez des sujets exposéschez des sujets exposés chez des sujets NON exposéschez des sujets NON exposés
CAD estimer un risque RELATIFCAD estimer un risque RELATIF intégrant les événements intégrant les événements
« spontanés »« spontanés » intégrant les facteurs de confusionintégrant les facteurs de confusion
Enquêtes de Enquêtes de CohortesCohortes
Enquêtes de Enquêtes de CohortesCohortes
Enquêtes Cas-Enquêtes Cas-TémoinsTémoins
Enquêtes Cas-Enquêtes Cas-TémoinsTémoins
Enquêtes Enquêtes HistoriquesHistoriquesEnquêtes Enquêtes
HistoriquesHistoriques
Enquêtes Enquêtes GéographiquesGéographiques
Enquêtes Enquêtes GéographiquesGéographiques
Risque Risque RelatifRelatif
Risque chez « exposés »Risque chez « exposés » R(E+) = M(E+) / R(E+) = M(E+) /
PA(E+)PA(E+)
Risque chez « non Risque chez « non
exposés »exposés » R(E-) = M(E-) / PA(E-)R(E-) = M(E-) / PA(E-)
Risque RELATIFRisque RELATIF RR = R(E+) / R(E-)RR = R(E+) / R(E-)
Risque Risque RelatifRelatif
Risque RELATIFRisque RELATIF RR = R(E+) / R(E-)RR = R(E+) / R(E-)
Interprétation : l’exposition ...Interprétation : l’exposition ... ne modifie pas le risque : RR ne modifie pas le risque : RR
= 1= 1 le risque : RR > 1le risque : RR > 1 le risque : RR < 1le risque : RR < 1
Risque Risque RelatifRelatif
Intervalle de confiance à 95%Intervalle de confiance à 95% la « vraie » valeur du RR ...la « vraie » valeur du RR ... … … a 95% de chance de se trouver dans l’IC a 95% de chance de se trouver dans l’IC
95%95%
ExemplesExemples RR = 1 [0,98 - 1,02] ou [0,60 - 9,00]RR = 1 [0,98 - 1,02] ou [0,60 - 9,00] RR = 3 [0,60 - 6,00] ou [2,50 - 3,50]RR = 3 [0,60 - 6,00] ou [2,50 - 3,50]
L’IC 95% varie ...L’IC 95% varie ... avec le nombre d’événements observés +avec le nombre d’événements observés +
++++++
Risque Risque RelatifRelatif
Risque RELATIFRisque RELATIF RR = R(E+) / R(E-)RR = R(E+) / R(E-)
Si maladie rare ...Si maladie rare ... forte élévation du RRforte élévation du RR « quelques » cas « quelques » cas
supplémentairessupplémentaires
Si maladie fréquente ...Si maladie fréquente ... faible élévation du RRfaible élévation du RR nombreux cas nombreux cas
supplémentairessupplémentaires
Intervalles de Confiance +Intervalles de Confiance +++++++
Autres Mesures du Autres Mesures du RisqueRisque
Risque attribuable (« AR »)Risque attribuable (« AR ») % de cas dus à l’exposition% de cas dus à l’exposition parmi les événements parmi les événements
« spontanés »« spontanés »
Excès de risque absolu (« EAR »)Excès de risque absolu (« EAR ») nombre de cas supplémentairesnombre de cas supplémentaires par unité de dosepar unité de dose
Excès de risque relatif (« ERR »)Excès de risque relatif (« ERR ») % de cas supplémentaires% de cas supplémentaires par unité de dosepar unité de dose
Hiroshima - Hiroshima - NagasakiNagasaki
UNSCEAR 2000
Relation Dose - Relation Dose - EffetEffet
Linéaire
sans s
euil
Linéaire
sans s
euil
Linéaire
avec seuil
Linéaire
avec seuil
RisqueRisque
DoseDose
SeuilSeuil
Relation Dose – EffetRelation Dose – Effet Tumeurs Solides, Hiroshima - Tumeurs Solides, Hiroshima -
NagasakiNagasaki
Relation Dose – EffetRelation Dose – Effet Tumeurs Solides, Hiroshima - Tumeurs Solides, Hiroshima -
NagasakiNagasaki
Relation Dose - Relation Dose - EffetEffet
Linéaire - quadratique sans seuil
Linéaire - quadratique sans seuil
RisqueRisque
DoseDose
SeuilSeuilLQ
avec seuilLQ
avec seuil
Relation Dose – EffetRelation Dose – EffetLeucémies, Hiroshima - Leucémies, Hiroshima -
NagasakiNagasaki
Relation Dose – EffetRelation Dose – EffetLeucémies, Hiroshima - Leucémies, Hiroshima -
NagasakiNagasaki
Tabac vs Tabac vs RayonnementsRayonnements
RR for lung RR for lung cancercancer
Cigarettes Cigarettes per dayper day
A-bomb dose A-bomb dose (Sv)(Sv)
1.01.0
4.64.6
7.57.5
13.113.1
16.616.6
00
1 – 91 – 9
10 – 1910 – 19
20 – 3920 – 39
40+40+
00
3.43.4
6.16.1
(11.4)(11.4)
(14.1)(14.1)
Boice et Lubin Radiat. Res. 146:356;1996Boice et Lubin Radiat. Res. 146:356;1996
Age lors de Age lors de l’Expositionl’Exposition
Calendrier Calendrier TératologiqueTératologique
Calendrier Calendrier TératologiqueTératologique
Irradiation et Irradiation et GrossesseGrossesse
Irradiation et Irradiation et GrossesseGrossesse
Défaut de nidationDéfaut de nidation « tout ou rien » « tout ou rien » pendant les 4 premières SApendant les 4 premières SA
Anomalies du développementAnomalies du développement dose seuil 5 % : 10 à 20 cGydose seuil 5 % : 10 à 20 cGy
Carcinogenèse in uteroCarcinogenèse in utero non retrouvée à Hiroshima - non retrouvée à Hiroshima -
NagasakiNagasaki
Anomalies génétiques transmissiblesAnomalies génétiques transmissibles précaution : dose < 10 cGyprécaution : dose < 10 cGy
Défaut de nidationDéfaut de nidation « tout ou rien » « tout ou rien » pendant les 4 premières SApendant les 4 premières SA
Anomalies du développementAnomalies du développement dose seuil 5 % : 10 à 20 cGydose seuil 5 % : 10 à 20 cGy
Carcinogenèse in uteroCarcinogenèse in utero non retrouvée à Hiroshima - non retrouvée à Hiroshima -
NagasakiNagasaki
Anomalies génétiques transmissiblesAnomalies génétiques transmissibles précaution : dose < 10 cGyprécaution : dose < 10 cGy
Doses Doses FœtalesFœtalesDoses Doses
FœtalesFœtales
Irradiation et Irradiation et GrossesseGrossesse
Conduite PratiqueConduite Pratique
Irradiation et Irradiation et GrossesseGrossesse
Conduite PratiqueConduite Pratique Grossesse connueGrossesse connue pas de contre-indication formellepas de contre-indication formelle si justification … et optimisationsi justification … et optimisation
Grossesse méconnueGrossesse méconnue datation par échographie (+++datation par échographie (+++
+)+) avant 4 SA : pas de risqueavant 4 SA : pas de risque après 4 SA : évaluer la dose après 4 SA : évaluer la dose
(expert)(expert) IVG si dose > 20 cGyIVG si dose > 20 cGy
Grossesse connueGrossesse connue pas de contre-indication formellepas de contre-indication formelle si justification … et optimisationsi justification … et optimisation
Grossesse méconnueGrossesse méconnue datation par échographie (+++datation par échographie (+++
+)+) avant 4 SA : pas de risqueavant 4 SA : pas de risque après 4 SA : évaluer la dose après 4 SA : évaluer la dose
(expert)(expert) IVG si dose > 20 cGyIVG si dose > 20 cGy
ConclusiConclusionon
Une longue séquence chronologiqueUne longue séquence chronologique
Stérilisation tumoraleStérilisation tumorale objectif du traitementobjectif du traitement dose et étalement (volume)dose et étalement (volume)
Lésions des tissus sainsLésions des tissus sains limitations thérapeutiqueslimitations thérapeutiques réactions précoces & tardivesréactions précoces & tardives dose, volume, fractionnement, dose, volume, fractionnement,
étalementétalement
ConclusiConclusionon
ConclusiConclusionon
Effets tissulaires déterministesEffets tissulaires déterministes tumeurs et tissus sainstumeurs et tissus sains rapport efficacité / toxicitérapport efficacité / toxicité
Effets tissulaires stochastiquesEffets tissulaires stochastiques cancers radio-induitscancers radio-induits radioprotectionradioprotection
Risque « acceptable »Risque « acceptable » à définir selon population à définir selon population
ciblecible public, professionnels, public, professionnels,
patientspatients
Effets tissulaires déterministesEffets tissulaires déterministes tumeurs et tissus sainstumeurs et tissus sains rapport efficacité / toxicitérapport efficacité / toxicité
Effets tissulaires stochastiquesEffets tissulaires stochastiques cancers radio-induitscancers radio-induits radioprotectionradioprotection
Risque « acceptable »Risque « acceptable » à définir selon population à définir selon population
ciblecible public, professionnels, public, professionnels,
patientspatients