Les irradiations pour soigner Les irradiations pour soigner Les irradiations pour soigner Les irradiations pour soigner
les cancersles cancersles cancersles cancers
Dr. Carmen Llacer MoscardoCRLC Val D’Aurelle
IntroductionIntroductionIntroductionIntroduction
� 1 français sur 3 développera un cancer au cours de son existence
� 60% seront traités par Radiothérapie
� 200.000 nouveaux traitements / an
� 40% des cancers guéries grâce aux rayons
Rôle de la RadiothRôle de la RadiothRôle de la RadiothRôle de la Radiothéééérapierapierapierapie
� Seule ou en association a d’autres stratégies thérapeutiques (Chirurgie, chimiothérapie)
� Rendre possible un traitement curateur et non mutilant sans séquelles
� Protéger au maximum les tissus voisins (Dose de tolérance)
MECANISME DMECANISME DMECANISME DMECANISME D’’’’ ACTIONACTIONACTIONACTION
PHASE PHYSIQUESérie d’ ionisations des atomes du milieu et productions d’ électrons incidents
ETAPE CHIMIQUELésions sur l’ ADN (ou autres molécules) par des radicaux libres
ETAPE CELLULAIREMise en défaut des processus de réparation mort cellulaire mitotique ou programmée (Apoptose)
ETAPE TISSULAIRE
Lésions de
l’ADN
Intégrité
génomique
FIDELE
Réparation
Apoptose
Signalisation
Cancer
radioinduit
Mort
mitotique
Génotoxicité(Mutations - Aberrations chromosomiques)
NON FIDELE ou ABSENTE
Radiations
ionisantes
Cellule Cellule
somatiquesomatiqueTemps
10
-19
10
-5 s
Sec
onde
Heu
reJour
Année
Min
ute
� 1896, Becquerel découvre la RT naturelle
� 1898, Découverte du Radium (Rayons γ) par Pierre et Marie Curie
� Très tôt misse en évidence des effets des rayons X et γ sur les tissus vivants et leur capacité de faire régresser les tumeurs cancéreuses et dans certains cas les stériliser
Il m’est doux de penser que notre découverte peut servir, comme celle de Röntgen, à soulager la souffrance humaine,
Marie Curie
� Dans ces débuts était très difficile d’irradier de manière homogène et à dose suffisante les tumeurs sans irradier les tissues sains
� Il a fallut attendre les années 70 pour disposer des méthodes d’irradiation sélectives et précises grâce à l’introduction des rayonnements de haute énergie
Courbes de rendement en profondeur
0
20
40
60
80
100
0 50 100 150 200 250 300Profondeur (mm)
Dos
e (%
)
X18COBALTX6
Comment fait- on ?
� Simulation:
� Positionnement, immobilisation, contention� Acquisition des donnés anatomiques� Définition des volumes cibles� Etude dosimétrique� Etude histogrammes dose-volume (DVH)� Vérification des faisceaux par IP
…. Mise en place du traitement
Aide à la chirurgie
� But conservateur
� Esthétique: éviter ablation du sein� Fonctionnalité: conserver un membre� Sécurité en terme de contrôle local� Sans compromettre la survie
Eviter la chirurgie
� Quand celle-là serait trop délabrante :
� Cancer du canal anal: éviter une colostomie� Cancer de l’œsophage: conserver déglutition� Cancer du Larynx: conserver phonation� Cancer de la prostate: préserver puissance ou
continence
Quand la chirurgie n’est plus
possible
� Optimiser le contrôle local� Traitement de la douleur� Traitement hémostatique� Traitement décompresseur
Localisations
� SNC� ORL� Thorax: Poumon, Œsophage, Sein� Abdominal: Estomac, Pancréas,� Pelvis: Rectum, Gynécologie, Prostate� Membres� Hématologie
300300°°
265265°°
230230°°
6060°°
9595°°
130130°°
RCMI: modulation d’intensité
Orientation des champs RCMIOrientation des champs RCMI
Définition des volumes et contraintes de dose Getug 06
Contraintes de doseDose totale = 80 Gy (46 Gy au PTV1)
PTV2 Dmin ≥ 72 Gy et 85% > 76 Gy
Spécificité du centre: 95%V ≥ 76 Gy
Rectum Dmax ≤ 76 Gy et moins de 25 % > 72 GyVessie Dmax ≤ 80 Gy et moins de 50% > 70 GyTêtes fémorales Dmax ≤ 55 Gy et moins de 5 % > 50 Gy
Définition des VolumesCTV2 = Prostate CTV1 = Prostate + Vésicules séminales
Volumes cibles PTV2 = CTV2 + marge PTV1 = CTV1 + margeMarge = 10 mm réduite à 5 mm en regard du rectum
OAR paroi vésicale en totalité (7mm d’épaisseur)paroi rectale (5 mm d’épaisseur) : 1 cm au dessous et au dessus du PTV1 Têtes fémorales et cols fémoraux jusqu’au petit trochanter
DosimDosim éétrie inverse (Htrie inverse (H éélios)lios)définition de contraintes de dose
avec coefficient de priorité pour les différentes structures
IMRT: logiciel de dosimétrie inverse
RadiothRadiothéérapie de conformation: RCrapie de conformation: RC
Les plans de traitement de radiothérapie conformationnelle sont approuvés en prenant comme référence des histogrammes doses volumes qui corrèlent tout ou partie d’un organe avec une dose limite qu’il doit atteindre ou ne pas dépasser.
La dosimétrie est ajustée manuellement jusqu’à obtenir les résultats désirés.
La RadiothLa Radiothéérapie Conformationnelle par Modulation drapie Conformationnelle par Modulation d’’IntensitIntensitéé (RCMI)(RCMI) adopte un raisonnement inverse.
Les contraintes de départ (hdv) sont fixées et le logiciel module la fluence issue de l’accélérateur de sorte à avoir une répartition de dose dans le patient correspondant à celle désirée.
1 IP les 3 premières séances puis 1 par semaine
soit
environ 1000 IP avec recalages (Matching)
Écart médian de repositionnement
<+/- 3 mm
vvéérificationrification
Systèmes d’immobilisation plus performants
Diminution des volumes irradiés
Dyn’ air
ABC (Active Breath Control) , Elekta
Hadronthérapie
ProtonsNeutronsIon Carbone 12
Projet Enlight(Etoile): Programme Européen de recherche en prothontherapie et particules lourdes
RadiothRadiothRadiothRadiothéééérapie :rapie :rapie :rapie :
� Spécialité de haute technologie en évolution très rapide depuis quelques années
� Spécialité à risques:problème de santé publique en cas d’accident
LLLL’é’é’é’équipe quipe quipe quipe …………
� Physicien médical: aspect technique et clinique� Ingénieurs: technique, informatique� Spécialiste protection radiologique� Manipulateurs� Dosimétristes� Techniciens� Infirmières � Médecins
Le contexte Le contexte Le contexte Le contexte …………
� Traitements de plus en plus complexes� Nombreux intervenants� Nombre croissant de paramètres en
cause� Tout est informatisé� Activité à déroulement « industriel »
Risque dRisque dRisque dRisque d’’’’erreur connuerreur connuerreur connuerreur connu
� Non réversibilité de ce qui est réalisé� Accidents graves sont rares mais peuvent
conduire au décès� Les erreurs quotidiennes
environ 1% des faisceauxconcernant 3% des patients
� Gravité en général mineur
PrPrPrPréééévention et Gestion du vention et Gestion du vention et Gestion du vention et Gestion du
Risque en RadiothRisque en RadiothRisque en RadiothRisque en Radiothéééérapierapierapierapie
Identification des risquesIdentification des risquesIdentification des risquesIdentification des risques
� Organisation du travaille pour construire un jeux de défenses
� Réglementation
� Identifier dysfonctionnements potentiels
� Veille sur les événements précurseurs
Exigences rExigences rExigences rExigences rééééglementairesglementairesglementairesglementaires
� Contrôles périodiques :de qualitéde sécurité des installations
� Protocoles écrits, procédures
� Dossier médical accessible
� Plan de traitement validé par physicien et médecin
Plan de traitementPlan de traitementPlan de traitementPlan de traitement
� Caractéristiques techniques des faisceaux
� Isocentre� Courbes d’isodoses et HDV� DRR permettant comparaisons avec IP� Dose prescrite, fractionnement� Nombre d’unités moniteur calculé par
deux logiciels indépendants
DDDDééééclaration des Evclaration des Evclaration des Evclaration des Evéééénementsnementsnementsnements
� Les incidents, accidents, erreurs graves doivent être déclarés
� ASN� ASSFAPS
� Registre événements quotidiens� ROSIS-ESTRO: www.ROSIS.INFO
(radiation oncology safety information system)
Les irradiations thLes irradiations thLes irradiations thLes irradiations théééérapeutiques rapeutiques rapeutiques rapeutiques
en Men Men Men Méééédecine Nucldecine Nucldecine Nucldecine Nuclééééaireaireaireaire
Pr. Jean Claude ArtusCRLC Val D’Aurelle
MMMMéééédecine Nucldecine Nucldecine Nucldecine Nuclééééaire et Thaire et Thaire et Thaire et Théééérapiesrapiesrapiesrapies
�� PrincipePrincipe : apporter au sein de la cellule à détruire une source radioactive
� Moyens : disposer d’éléments adapter à l’objectif, émetteur bêta (ou alpha !)
� Obtenir un « contraste » important pour concentrer le marqueur sur la cellule « cible »
� Spécificité pharmacologique du marqueur pour la cible : thyroïde, os, ou d’un vecteur bispécifique …
� Le problème de la Dosimétrie
Les Indications cliniquesLes Indications cliniquesLes Indications cliniquesLes Indications cliniques
� Non Cancérologiques :� Thyroïde : Basedow, nodules chauds� Rhumatismale articulaire (Yb, Er)
� Cancérologique� Cancers de la thyroïde� Métastases osseuses de la prostate� Certains lymphomes� Certaines métastases hépatiques
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OOùù est localisest localis éé leleradiopharmaceutique ?radiopharmaceutique ?
Quel est le processusQuel est le processusdd’é’élimination dulimination du
radiopharmaceutique ?radiopharmaceutique ?
Quel dQuel d éépôt dpôt d ’é’énergie ?nergie ?
Dans quelle gDans quelle g ééomom éétrie ?trie ?
DonnDonn éées relatives es relatives àà la source et au patientla source et au patient
DosimDosiméééééééétrie en mtrie en méééééééédecine nucldecine nuclééééééééaireaire
DONNDONNÉÉESESBIOLOGIQUESBIOLOGIQUES
DONNDONNÉÉESESPHYSIQUESPHYSIQUES
Accidents ou Contraintes et Accidents ou Contraintes et
Effets secondaires ? Effets secondaires ?
Tumeur Rayons Diffusés
Pour comprendre le BPour comprendre le BPour comprendre le BPour comprendre le BPour comprendre le BPour comprendre le BPour comprendre le BPour comprendre le Béééééééénnnnnnnnééééééééfice, fice, fice, fice, fice, fice, fice, fice,
accident et la Contrainteaccident et la Contrainteaccident et la Contrainteaccident et la Contrainteaccident et la Contrainteaccident et la Contrainteaccident et la Contrainteaccident et la Contrainte
� Pour un traitement : le Bénéfice est celui de la dose absorbée par la Tumeur, elle s’exprime en grays (Gy). L’accident est l’erreur de Gy à coté ou en trop
� Pour ce même traitement : la contrainte, le Risque est celui de l’estimation de la Dose Efficace, elle s’exprime en sieverts (Sv).
Accidents ou Contraintes et Accidents ou Contraintes et
Effets secondaires ? Effets secondaires ?
Tumeur Rayons Diffusés
Gy
mSv
La Dose Efficace (E) est la grandeur La Dose Efficace (E) est la grandeur La Dose Efficace (E) est la grandeur La Dose Efficace (E) est la grandeur La Dose Efficace (E) est la grandeur La Dose Efficace (E) est la grandeur La Dose Efficace (E) est la grandeur La Dose Efficace (E) est la grandeur
fondamentale de la radioprotectionfondamentale de la radioprotectionfondamentale de la radioprotectionfondamentale de la radioprotectionfondamentale de la radioprotectionfondamentale de la radioprotectionfondamentale de la radioprotectionfondamentale de la radioprotection
C’est la grandeur estimée du risque, pour l’organisme entier, de voir apparaître des effets des effets tardifstardifs (les cancers) …
Cette grandeur de radioprotection permet de ramener ce risque, lors de l’exposition partielle, à un risque équivalent pour la totalité de l’organisme ; les risques itératifs, de ce fait, deviennent cumulables…
RRéépartition des exposition mpartition des exposition m éédicales (hors dicales (hors mméédecine nucldecine nucl ééaire)aire)
Doses annuelles déééélivréééées par les sources naturelles (en mSv)
Sources Dose
moyenne
Variations
cosmos 0,41 x 2 (1500 m)
tellurique 0,46 0,3 à 200 mSv
radon 1,30 0,2 à 20 mSv
organisme 0,23 stable
Total 2,4 mSv jusqu'à 400 mSv !