Académie royale de Médecine de Belgique

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Résumé de Yves Jongen et Wilfried De Nève (Séance du 29 novembre 2008)

LES SYSTÈMES DE RADIOTHÉRAPIE PAR FAISCEAUX DE PROTONS ET DE CARBONE

par Y. JONGEN, Ingénieur civil en électronique (Administrateur Délégué IBA), et W. de NEVE (Service de Radiothérapie – UZ – Gent), invités. 

La radiothérapie par faisceaux de protons, ou protonthérapie prend rapidement une place croissante dans l’arsenal des techniques utilisées en radiothérapie du cancer. Fin 2007, 65.000 patients avaient étés traités par faisceaux de protons dans l’une des 34 installations de proton thérapie dans le monde. Si on la compare à l’IMRT, la protonthérapie offre l’avantage que l’intégrale de la dose donnée aux tissus sains est réduite. On admet généralement que la réduction de la dose aux tissus sains réduit la probabilité de complications associées au traitement de protonthérapie. L’équipement de proton thérapie classique est aujourd’hui disponible auprès de grandes compagnies comme Varian, Hitachi ou Mitsubishi. La société belge IBA est leader sur ce marché, avec plus de 55 % de la base installée mondiale. A côté des équipements classiques, basés sur des cyclotrons ou des synchrotrons, des équipements plus compacts et moins chers sont proposés, en se basant sur des concepts techniques innovants. Une petite société américaine propose un synchrocyclotron supraconducteur de très petite taille, monté sur une tête isocentrique. La société américaine Tomotherapy travaille avec le laboratoire de Lawrence Livermore National Laboratory sur le concept d’un accélérateur linéaire tout à fait nouveau : le Dielectric Wall Accelerator.

A côté des protons qui commencent à rentrer dans la routine clinique, un intérêt croissant se développe pour la thérapie par des ions plus lourds que les protons, comme les ions de carbone. Les ions de carbone possèdent la précision balistique des protons, mais en plus le très haut Transfert d’Energie Linéique (TEL) leur donne une efficacité biologique accrue (RBE). Ceci leur permet de traiter effectivement des tumeurs radiorésistantes, difficiles à traiter en photons ou en protons. La plus grande partie de l’expérience clinique accumulée avec des ion carbone nous vient du Japon, et plus spécialement du National Institute for Radiological Sciences (NIRS) où plus de 7000 patients ont déjà été traités avec des faisceau de carbone. En Europe, la radiothérapie par faisceau de carbone a été essayée sur un nombre limité de patients au laboratoire de GSI à Darmstadt. Quatre systèmes de radiothérapie par faisceaux de carbone sont aujourd’hui en construction en Europe. Un centre clinique a été construit par le laboratoire GSI à l’Institut de Recherche cancérologique de Heidelberg. Ce centre est en voie d’achèvement, et devrait traiter des patients en 2009. Un autre centre est en cours de construction à Pavie en Italie, et est développé par un consortium de laboratoires italiens. La société Siemens a repris les droits intellectuels du système de GSI à Heidelberg, et a vendu deux autres centres en Allemagne, à Marburg et à Kiel. Toutefois la société Siemens a annoncé qu’elle suspendait la vente de systèmes de thérapie carbone. Tous les systèmes existants utilisent des synchrotrons pour accélérer les ions carbones. La société IBA a introduit l’usage d’un cyclotron supraconducteur pour l’accélération des ions carbone pour la thérapie. La technologie du cyclotron supraconducteur devrait permettre de réduire la taille et le coût des systèmes de thérapie par faisceaux de carbone.

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