Qu’est-ce que la radiothérapie et la protonthérapie ?

Les cancers de l’œil > Protonthérapie > Qu’est-ce que la radiothérapie et la protonthérapie ?

La protonthérapie est une forme de radiothérapie externe, d’une précision inégalée, qui utilise des faisceaux de protons. Elle limite donc les effets secondaires et elle permet donc de traiter des tumeurs de l’enfant comme de l’adulte qui sont situées à proximité d’organes très sensibles.

Radiothérapie et protonthérapie : quelles différences ?

La radiothérapie est un traitement locorégional des cancers. Elle consiste à utiliser des rayonnements ionisants (on dit aussi rayons ou radiations) pour détruire les cellules cancéreuses en bloquant leur capacité à se multiplier. L’irradiation a pour but de détruire les cellules cancéreuses tout en préservant le mieux possible les tissus sains et les organes avoisinants.

Les formes de radiothérapie

Pour rappel, il existe trois formes de radiothérapie :

  • La radiothérapie externe, méthode la plus fréquente, dont la source du rayonnement est située à l’extérieur du patient et généralement à une certaine distance de lui. La protonthérapie est une des modalités de radiothérapie externe.
  • La radiothérapie interne (encore appelée brachythérapie ou curiethérapie), dont la source du rayonnement scellée est placée au cours d’une intervention au contact de la zone à traiter.
  • La radiothérapie métabolique, dont la source radioactive, généralement injectable, non scellées, va se fixer sur les cellules cancéreuses grâce à leur métabolisme

Les rayonnements

Quel que soit la forme de radiothérapie, des radiations sont utilisés pour détruire les tissus cancéreux. Les rayonnements ionisants créent des ionisations dans la matière en arrachant des électrons aux atomes des molécules du milieu. Il peut s’agir :

  • Soit de rayonnements électromagnétiques : ce sont les photons qui transportent une certaine quantité d’énergie (photons γ ou de photons X)
  • Soit de rayonnements particulaires : ce sont des particules élémentaires qui sont employées. Selon les cas, il peut s’agir d’électrons, de protons ou de neutrons.

On parle d’hadronthérapie lorsque la radiothérapie utilise des particules chargées « lourdes » (protons, neutrons ou ions lourds) par opposition aux électrons ou aux photons.

Les conséquences des rayonnements

Les rayonnements abîment les cellules essentiellement au niveau de leur ADN, c’est-à-dire de la carte d’identité des cellules. L’ADN se trouve dans le noyau de chaque cellule du corps. Quand l’ADN est abîmé, les cellules ne peuvent plus se multiplier et finissent par mourir. Cette destruction n’est pas immédiate, elle se produit quand les cellules sont amenées à se diviser.

Pourquoi la protonthérapie ?

Les rayonnements abîment les cellules essentiellement au niveau de leur ADN, c’est-à-dire de la carte d’identité des cellules. L’ADN se trouve dans le noyau de chaque cellule du corps. Quand l’ADN est abîmé, les cellules ne peuvent plus se multiplier et finissent par mourir. Cette destruction n’est pas immédiate, elle se produit quand les cellules sont amenées à se diviser.

L’effet biologique cellulaire des protons est relativement proche de celui des photons avec une efficacité biologique relative (EBR) de 1.1 en faveur des protons. L’intérêt principal des protons est lié à leurs caractéristiques balistiques. En effet, un faisceau de protons va délivrer son énergie dans une zone de tissu étroite, à une profondeur déterminée par son énergie cinétique initiale : c’est le pic de Bragg. Au-delà de cette zone, la dose délivrée par le faisceau de proton est quasi nulle. D’autre part les faisceaux de protons présentent une très faible dispersion latérale (pénombre). Au final, l’utilisation des protons permet d’augmenter le différentiel entre la dose élevée délivrée dans le volume cible et les doses les plus faibles possible reçues par les organes sains.

Formation des protons dans un cyclotron

A la différence des rayonnements électromagnétiques (photons) ou des électrons qui sont créés dans des accélérateurs linéaires de particules, les particules « lourdes » sont produites dans des machines complexes appelées cyclotrons ou synchrocyclotron (suivant l’énergie des particules chargées). En France, il n’existe que 3 sites où sont disposés de telles machines : Nice (les deux), Orsay (les deux) et Caen (synchrocyclotron). La production de faisceaux de protons requiert donc une infrastructure complexe qui inclut plusieurs éléments: un système de production et transport des faisceaux, un dispositif de mise en place du patient ainsi que des outils de planimétrie, délivrance de la dose, contrôle de sécurité spécifique ainsi que des systèmes informatiques complexes de gestion de données et des interfaces.

Pour l’ophtalmologie, les faisceaux sont produits par la méthode du spot scattering : un faisceau fixe de protons est produit avec une certaine énergie. Un système complexe de modulateur ou compensateur est interposé sur son trajet afin de l’adapter à la morphologie de la tumeur, aux variations de son épaisseur et à la profondeur à laquelle elle est située.

Cyclotron MEDICYC pour protonthérapie

Pic de Bragg et distribution de dose

Dans les tissus biologiques, des protons de haute énergie sont ralentis en profondeur et s’arrêtent assez brutalement, ce qui augmente leur temps d’interaction avec les électrons du milieu sur un très bref parcours, et leur permet de déposer très localement une énergie importante, par le biais d’ionisations.

Le Pic de Bragg correspond à ce phénomène de dépôt de dose très localisé, suivi d’une chute brutale où la dose s’annule sur quelques millimètres, à la différence des autres modalités de rayonnements (figure infra).

Cependant, ce pic étant trop fin pour irradier toute une tumeur, il est nécessaire de l’étaler sur l’épaisseur de la tumeur. Ainsi, pour couvrir des épaisseurs tumorales plus importantes que la largeur de ce pic « natif », il faut juxtaposer des pics à différentes profondeurs par un processus appelé modulation d’énergie (SOPB en anglais), délivrant une dose homogène à la tumeur tout en conservant une dose nulle au-delà de la cible.

Énergie en radiothérapie

Dernière révision : 28/02/2021

Faire un don

Soutenez-nous dans nos combats contre les cancers oculaires !

Le Département d’Onco-Ophtalmologie Niçois (DOON) dispose d’un Fonds de dotation destiné à recevoir des dons. Les fonds sont utilisés pour le financement de projets scientifiques et médicaux de recherche, des projets d’éducation thérapeutique pour les patients ou des projets visant à améliorer de la qualité de vie des patients présentant une tumeur oculaire.

Nous utilisons des cookies pour vous offrir la meilleure expérience possible. Vous pouvez en savoir plus sur les cookies que nous utilisons ou les désactiver dans les paramètres de confidentialité.
AccepterParamètres de confidentialité

Paramétrages

  • Gestion des cookies
  • Youtube

Gestion des cookies

Ce site web utilise des traceurs visant à générer des statistiques de fréquentation lors de votre navigation sur le site. Aucune donnée n’est partagé auprès de tiers. En savoir plus sur la politique de confidentialité du DOON.

You may choose to prevent this website from aggregating and analyzing the actions you take here. Doing so will protect your privacy, but will also prevent the owner from learning from your actions and creating a better experience for you and other users.

Youtube

Pour afficher vidéo youtube