Hadronthérapie
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L'hadronthérapie est, comme la radiothérapie, une technique de traitement du cancer visant à détruire les cellules cancéreuses en les irradiant avec un faisceau de particules. La radiothérapie conventionelle utilise essentiellement des rayons X, l'hadronthérapie d'autres types de particules : des hadrons, notamment des protons (protonthérapie) et des particules de carbone.
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[modifier] Avantages
Les hadrons constituent les noyaux des atomes. Grâce à leur charge électrique ils peuvent acquérir de la vitesse grâce aux accélérateurs de particules et guidés par des faisceaux, ils se transforment en projectiles d'énergie. Cette énergie transférée à l'atome-cible provoque un dysfonctionnement qui conduit à la mort biologique des cellules touchées.
Les principaux avantages par rapport à la radiothérapie sont :
- une balistique plus précise. Pour irradier la zone cancéreuse, le rayonnement traverse les tissus en déposant une certaine énergie. Dans le cas des hadrons, le dépôt d'énergie en fonction de la profondeur de tissus traversé est plus "piqué" qu'avec les photons. Cette qualité balistique permet d'atteindre des cibles localisées en profondeur donc de traiter des tumeurs cancéreuses non opérables ou résistantes aux rayons X/Y, tout en épargnant mieux les tissus sains environnants. Les cellules touchées meurent 3 à 10 fois plus vite et grâce à l'imagerie en temps réel, le clinicien peut visualiser la zone traitée et utiliser le faisceau d'hadrons comme un nano-scalpel.
- un "effet biologique" supérieur à celui des photons (on parle d'effet biologique relatif). Les dégats causés par un rayonnement hadronique sur les cellules tumorales sont supérieurs à ceux causés par photons en radiothérapie conventionnelle. Ainsi, par exemple, il devient possible de traiter une tumeur au cerveau en 90 secondes, ceci sans anesthésie et san douleur.
[modifier] Indications
On peut résumer les résultats des études cliniques par[1],[2] :
- Environ 1% des patients traités aujourd'hui avec des photons devrait certainement être traités avec des protons puisque les résultats sont meilleurs que ceux obtenus en radiothérapie conventionnelle
- Environ 12% des patients traités aujourd'hui avec des photons devrait profiter d'un traitement par proton mais d'autres études cliniques sont nécessaires pour quantifier, localisation par localisation, les avantages cliniques.
- Environ 3% des patients traités aujourd'hui avec des photons devrait profiter d'un traitement par carbone, mais de nombreuses autres essais d'escalade de dose et d'études cliniques sont nécéssaires.
[modifier] Comment ça marche ?
L'objectif consiste à irradier les cellules cancéreuses avec le faisceau de particules afin de les détruire, tout en épargnant au maximum les tissus sains environnants. Pour cela, il faut connaitre les interactions entre les particules et la matière. Les effets de ce rayonnement sur la matière sont mesurés par la dose (ou énergie déposée par unité de masse). Il s'agit donc de contrôler le faisceau d'irradiation de façon à ce que la dose déposée soit maximale à l'endroit de la zone tumorale et minimale ailleurs[3].
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Les particules sont accélérées dans un cyclotron ou un synchrotron. Un synchrotron est nécessaire pour les ions de carbone. L'interaction des particules avec les tissus dépend de la vitesse de la particule : le dépôt d'énergie dans les tissus est inversement proportionnel au carré de vitesse. Dans la matière, les particules sont freinées de façon continue et d'autant plus fortement qu'elles pénètrent profondément. Tant qu'elles possèdent une vitesse élevée (énergie supérieure à 50 MeV/u), leur effet ionisant sur les tissus n'est que relativement faible. Ce n'est que vers la fin de leur parcours que la plus grande partie du dépôt d'energie a lieu. À ce moment-là, ce dépôt augmente fortement sur une distance de quelques millimètres, pour ensuite diminuer rapidement. On appelle pic de Bragg le profil décrivant la dose déposée en fonction de la profondeur de tissu traversé. L'énergie de la particule à la sortie de l'accélérateur règle la profondeur de pénétration et la position du maximum d'effet. Ce comportement permet ainsi de déposer une dose très élevée à la tumeur tout en épargnant les tissus environnants et/ou les organes à risque. Cette propriété rend ce type de rayonnement plus précis que les photons (ou rayons X) utilisés en radiothérapie conventionelle.
Pic de Bragg (protons)
- Un autre avantage existe pour les ions carbone : la densité d'ionisation est élevée à la fin du parcours. Cela entraîne des dommages plus importants sur l'ADN des cellules cancéreuses, qui ont ainsi plus de mal à se réparer que les cellules saines se trouvant en amont. On considère que ce type de rayonnement est entre 1,5 et 3 fois plus efficace qu'un faisceau de photons (environ 1,1 pour les protons). On parle d'« effets biologiques relatifs ». Les rapports des dégâts entre hadron et photon sont complexes et dépendent de nombreux paramètres. La discipline étudiant ces effets est la radiobiologie.
[modifier] Centres d'hadronthérapie par ions carbone dans le monde
| Nom | Ville | Pays | Localisation | Commentaire |
|---|---|---|---|---|
| GSI Gesellschaft für Schwerionenforschung | Darmstadt |  Allemagne |
49° 55’ 54.71’’ N, 8° 40’ 46.20’’ E | Opérationel |
| HIT Heidelberger Ionenstrahlen-Therapie | Heidelberg | Allemagne |
49° 24’ 58.87’’ N, 8° 40’ 2.02’’ E | En construction |
| NIRS-HIMAC Heavy Ion Medical Accelerator in Chiba | Chiba |  Japon |
35° 38’ 9.84’’ N, 140° 6’ 13.62’’ E | Opérationel |
| HIBMC Hyogo Ion Beam Medical Center | Hyogo | Japon |
34° 56’ 48.17’’ N, 134° 25’ 49.54’’ E | Opérationel |
| CNAO National Center of Oncological Adrotherapy | Pavia |  Italie |
45° 11’ 57.61’’ N, 9° 8’ 26.03’’ E | En construction |
| ETOILE Espace de Traitement Oncologique par Ions Légers dans le cadre Européen | Lyon |  France |
45° 44’ 20.26’’ N, 4° 53’ 22.47’’ E | En projet |
| MedAustron Austrian Ion Therapy & Cancer-Research Centre Project | Wiener Neustadt |  Autriche |
47° 49’ N, 16° 14’ E | En projet |
 Localisation des centres en |
 Localisation des centres au |
L'unique centre d'hadronthérapie présent en France devrait ouvrir ses portes en 2012 à Lyon[4].
Il a pour nom le "projet étoile", cependant ce projet est au point mort, pourtant tout est prêt au plan technologique.
[modifier] Quelques centres d'hadronthérapie par proton (protonthérapie) dans le monde
[modifier] Références
- ↑ Mayer R. et al (2004). "Epidemiological aspects of hadron therapy: a prospective nationwide study of the Austrian project MedAustron and the Austrian Society of Radio-oncology". Radiother. Oncol. 73: S24–8.
- ↑ Amaldi U., Kraft G. (2005). "Radiotherapy with beams of carbon ions". Reports on Progress in Physics 68: 1861-82. DOI:10.1088/0034-4885/68/8/R04.
- ↑ Jäkel O. (2006). "Hadron Therapy: Radiotherapy using Fast Ion Beams, in: Ion Beam Science, Part I". Matematisk-fysiske Meddelelser 52:1: 37-57.
- ↑ La création du centre d'hadronthérapie de Lyon confirmée, février 2007, Dépêche Le Progrès sur le site de l'Aderly. Consulté le 05/03/2007
[modifier] Liens externes
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