Les activités contrôlées dans le domaine médical

Depuis plus d’un siècle, la médecine fait appel, tant pour le diagnostic que pour la thérapie, à des rayonnements ionisants produits par des générateurs électriques ou par des radionucléides en sources scellées ou non scellées.

Gestes et techniques

Un catalogue de gestes et de techniques, comportant des enjeux variables de radioprotection.

Élaboration du plan de traitement
Élaboration du plan de traitement

La radiothérapie externe est le plus souvent délivrée en plusieurs séances étalées sur plusieurs semaines. Les séances d’irradiation sont toujours précédées par l’élaboration du plan de traitement dans lequel sont définis précisément, pour chaque patient, outre la dose à délivrer, le(s) volume(s) cible(s) à traiter, la balistique des faisceaux d’irradiation et la répartition prévisionnelle des doses (dosimétrie). L’élaboration de ce plan, qui a pour but de fixer les conditions permettant d’atteindre une dose élevée dans le volume cible tout en préservant les tissus sains environnants, nécessite une coopération étroite entre l’oncologue-radiothérapeute, le physicien médical, mais aussi, le cas échéant, les dosimétristes.

L’ irradiation est effectuée dans la très grande majorité des traitements à l’aide d’accélérateurs linéaires de particules avec un bras isocentrique, émettant des faisceaux de photons produits sous une tension variant de 4 à 25 mégavolts (MV), ou d’électrons d’énergie comprise entre 4 et 25 mégaélectronvolts (MeV), et délivrant des débits de dose pouvant varier de 2 à 6 grays par minute (Gy/min).

Séance de radiothérapie externe
Séance de radiothérapie externe

Certains accélérateurs linéaires de dernière génération pouvent délivrer des débits de dose beaucoup plus élevés, jusqu’à 25 Gy/min (pour les faisceaux de photons).

Les techniques de radiothérapie conformationnelle avec modulation d’intensité

La radiothérapie conformationnelle avec modulation d’intensité (RCMI ou IMRT)

La radiothérapie conformationnelle avec modulation d’intensité est une technique de haute précision qui permet de délivrer une dose non homogène dans le volume irradié. La modulation de l’intensité du faisceau est rendue possible grâce au mouvement des lames du collimateur en cours d’irradiation. Cette technique permet d’optimiser la distribution de la dose aux volumes à irradier tout en protégeant au mieux les tissus sains environnant.

L’arcthérapie volumétrique modulée

Dans le prolongement de la radiothérapie conformationnelle avec modulation d’intensité, l’arcthérapie volumétrique modulée est désormais de plus en plus fréquemment mise en œuvre en France. Cette technique consiste à réaliser l’irradiation d’un volume cible par une irradiation continue en rotation autour du patient. Au cours de l’irradiation, plusieurs paramètres peuvent varier, dont la forme de l’ouverture du collimateur multilame, le débit de dose, la vitesse de rotation du bras ou l’orientation du collimateur multilame.

Cette technique, désignée sous différents termes (VMAT®, RapidArc®) selon le constructeur concerné, est réalisée à l’aide d’accélérateurs linéaires conventionnels isocentriques qui disposent de cette option technologique.

La radiothérapie hélicoïdale

Accélérateur de type Tomotherapy ®
Accélérateur de type Tomotherapy ®

La radiothérapie hélicoïdale, délivrée à l’aide d’appareils commercialisés sous le nom « Tomotherapy ®», permet de réaliser des irradiations en combinant la rotation continue de l’accélérateur d’électrons au déplacement longitudinal du patient en cours d’irradiation. La technique utilisée se rapproche du principe des acquisitions hélicoïdales réalisées en scanographie. Un faisceau de photons émis sous une tension de 6 MV et un débit de dose de 8.5 Gy/min, mis en forme par un collimateur multilame permettant de réaliser une modulation de l’intensité du rayonnement, permet de réaliser des irradiations aussi bien de grands volumes de forme complexe que de lésions très localisées, éventuellement dans des régions anatomiques indépendantes les unes des autres. Il est également possible de procéder à l’acquisition d’images dans les conditions du traitement et de les comparer avec des images scanographiques de référence afin de contrôler la qualité du positionnement des patients.

Fin 2015, 32 équipements de ce type étaient installés  en France (Observatoire de la radiothérapie INCa 2016).

Les techniques de radiothérapie en conditions stéréotaxiques

La radiothérapie stéréotaxique, en forte progression, est une méthode de traitement qui vise à irradier à forte dose avec une précision millimétrique, par de multiples mini-­faisceaux convergeant au centre de la cible, des lésions intra ou extracrâniennes. Pour les traitements par radiothérapie en conditions stéréotaxiques, la dose totale est délivrée, lors d’une séance unique ou de façon hypofractionnée, selon la maladie à traiter. Le terme de radiochirurgie est employé pour désigner les traitements réalisés en une séance unique.

Cette technique exige, d’une part, une grande précision dans la définition du volume cible à irradier, d’autre part, que le traitement soit le plus conformationnel possible, c’est-à-dire que les faisceaux d’irradiation épousent au plus près la forme de la tumeur.

Développée initialement pour le traitement de maladies non cancéreuses relevant de la neurochirurgie (malformations artério-veineuses, tumeurs bénignes) inaccessibles chirurgicalement, elle utilise des techniques de repérage spécifiques afin de permettre une localisation très précise des lésions.

Elle est de plus en plus fréquemment utilisée pour le traitement de métastases cérébrales, mais aussi pour des tumeurs extracrâniennes.

Cette technique thérapeutique utilise principalement trois types d’équipements :

  • des accélérateurs linéaires « conventionnels » équipés de moyens de collimation additionnels (mini-collimateurs, localisateurs) permettant la réalisation de mini-faisceaux,
  • des systèmes spécifiques tels que le Gamma Knife® utilisant plus de 200 sources de cobalt-60 dont l’émission est dirigée vers un foyer unique (quatre unités sont en service en 2016 dans trois établissements en France)
  • et le CyberKnife® constitué d’un accélérateur linéaire miniaturisé monté sur un bras robotisé ;
Système Elektra Gamma Knife©
Système Elektra Gamma Knife©

La radiothérapie en conditions stéréotaxiques avec bras robotisé consiste à utiliser un petit accélérateur de particules produisant des photons de 6 MV, placé sur le bras d’un robot de type industriel à 6 degrés de liberté, commercialisé sous le nom de CyberKnife®. De plus, la table de traitement est également positionnée sur un robot du même type. En combinant les possibilités de déplacement de ces deux robots, il est ainsi possible d’irradier par des faisceaux multiples non coplanaires des petites tumeurs difficilement accessibles à la chirurgie et à la radiothérapie classique. Cette technique permet de réaliser des irradiations en conditions stéréotaxiques et asservies à la respiration du patient.

Fin 2016, 12 sites étaient équipés de ce type d’installations en France.

La radiothérapie peropératoire

La radiothérapie peropératoire associe la chirurgie et la radiothérapie, réalisées dans un même temps au sein de l’environnement d’un bloc opératoire. La dose de rayonnement est délivrée sur le lit tumoral au cours d’une intervention chirurgicale.

L’Institut national du cancer (INCa) a lancé en mars 2011 un appel à projets visant à soutenir l’installation d’équipements de radiothérapie peropératoire (RTPO) pour la prise en charge des patientes atteintes d’un cancer du sein. Un des objectifs de cet appel à projets était de réaliser une évaluation médico-économique de traitements de radiothérapie comportant un nombre de séances réduit par rapport aux traitements standards. Fin 2015, 11 équipements de ce type étaient installés  en France (Observatoire de la radiothérapie INCa 2016).

En avril 2016, la HAS a publié les résultats de l’évaluation qu’elle a réalisée[1]. Ainsi, selon la HAS, les connaissances disponibles sont insuffisantes et ne permettent pas de démontrer l’intérêt de la RTPO, dans le traitement adjuvant du cancer du sein, par rapport à la technique standard de radiothérapie externe. La HAS conclue que les éléments ne sont pas, à ce stade, réunis pour proposer sa prise en charge par l’assurance maladie et considère qu’il convient de poursuivre les études cliniques et médico-économiques pour disposer de données  cliniques notamment à plus long terme. À l’issue de cette évaluation, la HAS recommande cependant que la RTPO puisse continuer à être évaluée dans le cadre de la recherche clinique.

L’hadronthérapie

Bras isocentrique
Bras isocentrique

L’ hadronthérapie est une technique de traitement basée sur l’utilisation de faisceaux de particules chargées, protons et noyaux de carbone, dont les propriétés physiques particulières permettent d’assurer une distribution de dose très localisée lors des traitements (l’énergie est déposée en fin de parcours au niveau de la tumeur, on parle de pic de Bragg). En comparaison avec les techniques existantes, la dose délivrée au voisinage de la tumeur à irradier est moindre, le volume de tissu sain irradié est donc drastiquement réduit. L’ hadronthérapie permet le traitement spécifique de tumeurs.

L’ hadronthérapie par protons est utilisée actuellement en France dans deux centres : à l’Institut Curie d’Orsay (équipement renouvelé en 2010) et au centre Antoine Lacassagne de Nice (nouvel accélérateur de 230 MeV, équipement installé en 2016).

Traitement ophtalmologique par protonthérapie
Traitement ophtalmologique par protonthérapie

Selon ses promoteurs, l’hadronthérapie avec des noyaux de carbone serait plus adaptée au traitement des tumeurs les plus radiorésistantes et pourrait apporter plusieurs centaines de guérisons supplémentaires par an. L’avantage biologique revendiqué serait dû à la très forte ionisation en fin de trajectoire de ces particules, associé à un effet moindre sur les tissus traversés avant l’atteinte du volume cible.

 

[1] http://www.has-sante.fr/portail/jcms/c_2562276/fr/evaluation-de-la-radiotherapie-peroperatoire-rtpo-dans-le-cancer-du-sein

Date de la dernière mise à jour : 15/06/2017