Hadronthérapie
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2008-07-21T15:17:54Z
Croquant
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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 [[hadron]]s, notamment des [[proton]]s ([[protonthérapie]]) et des [[particule]]s de [[carbone]].
==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 [[Dose_radiative|énergie]]. Dans le cas des [[hadron]]s, 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|radiothérapie conventionnelle]]. Ainsi, par exemple, il devient possible de traiter une tumeur au cerveau en 90 secondes, ceci sans anesthésie et sans douleur.
==Indications==
On peut résumer les résultats des études cliniques par<ref>{{cite journal | author = Mayer R. et al | title = Epidemiological aspects of hadron therapy: a prospective nationwide study of the Austrian project MedAustron and the Austrian Society of Radio-oncology | journal = Radiother. Oncol. | volume = 73 | pages = S24–8 | year = 2004 |}}</ref>,<ref>{{cite journal | author = Amaldi U., Kraft G. | title = Radiotherapy with beams of carbon ions | journal = Reports on Progress in Physics | volume = 68 | pages = 1861-82 | year = 2005 | doi = 10.1088/0034-4885/68/8/R04|}}</ref> :
* 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.
==Comment ça marche ?==
L'objectif consiste à [[Rayonnement_ionisant|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 [[Physique_des_particules#Principales_interactions_avec_la_matière|interactions entre les particules et la matière]]. Les effets de ce rayonnement sur la matière sont mesurés par la [[Dose_radiative|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 [[tumeur|tumorale]] et minimale ailleurs<ref>{{cite journal | author = Jäkel O. | title = Hadron Therapy: Radiotherapy using Fast Ion Beams, in: Ion Beam Science, Part I | journal = Matematisk-fysiske Meddelelser | volume = 52:1 | pages = 37-57 | year = 2006 | ISSN 0023-3323 ISBN 10 87-7304-330-3 ISBN 13 978-87-7304-330-1}}</ref>.
* [[Image:BraggPeak.png|thumb|Courbe de rendement en profondeur des photons et des protons, remarqué le Pic de Bragg ([[proton]]s) très net : les protons déposent leurs énergies dans une petite fenêtre de profondeur.|right|200px]] Les [[particule]]s sont accélérées dans un [[cyclotron]] ou un [[synchrotron]]. Un synchrotron est nécessaire pour les [[ion]]s de [[carbone]]. L'interaction des particules avec les tissus dépend de la vitesse de la particule : le [[Gray (unité)|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 [[Rayonnement_ionisant|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 [[Pouvoir d'arrêt (rayonnement ionisant)|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 [[photon]]s (ou [[rayons X]]) utilisés en [[radiothérapie |radiothérapie conventionelle]].''
* Un autre avantage existe pour les [[ion]]s [[carbone]] : la densité d'ionisation est élevée à la fin du parcours. Cela entraîne des dommages plus importants sur l'[[Acide désoxyribonucléique|ADN]] des [[cellule_(biologie)|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]].
==Centres d'hadronthérapie par ions carbone dans le monde==
{| class=wikitable
|+ '''Centres d'hadronthérapie par ion carbones dans le monde'''
! Nom
! Ville
| '''Pays'''
| '''Localisation'''
| '''Commentaire'''
|-
| [http://www.gsi.de GSI Gesellschaft für Schwerionenforschung]
| [[Darmstadt]]
| {{Allemagne}}
| {{coord|49|55|54.71|N|8|40|46.20|E|scale:5000_type:landmark_region:DE}}
| Opérationel
|-
| [http://www.klinikum.uni-heidelberg.de/Heidelberger-Ionenstrahl-Therapie-HIT.106580.0.html HIT Heidelberger Ionenstrahlen-Therapie]
| [[Heidelberg]]
| {{Allemagne}}
| {{coord|49|24|58.87|N|8|40|2.02|E|scale:5000_type:landmark_region:DE}}
| En construction
|-
| [http://www.nirs.go.jp/EN NIRS-HIMAC Heavy Ion Medical Accelerator in Chiba]
| [[Chiba]]
| {{Japon}}
| {{coord|35|38|9.84|N|140|6|13.62|E|scale:3000_type:landmark_region:AU}}
| Opérationel
|-
| [http://www.hibmc.shingu.hyogo.jp HIBMC Hyogo Ion Beam Medical Center]
| [[Hyogo]]
| {{Japon}}
| {{coord|34|56|48.17|N|134|25|49.54|E|scale:50000_type:landmark_region:AU}}
| Opérationel
|-
| [http://www.cnao.it CNAO National Center of Oncological Adrotherapy]
| [[Pavia]]
| {{Italie}}
| {{coord|45|11|57.61|N|9|8|26.03|E|scale:5000_type:landmark_region:AU}}
| En construction
|-
| [http://www.centre-etoile.org ETOILE Espace de Traitement Oncologique par Ions Légers dans le cadre Européen]
| [[Lyon]]
| {{France}}
| {{coord|45|44|20.26|N|4|53|22.47|E|scale:5000_type:landmark_region:AU}}
| Ouverture fin 2012
|-
| [http://www.archade.fr/ ARCHADE Advanced Resource Centre for HADrontherapy in Europe]
| [[Caen]]
| {{France}}
| {{coord|49|10|59|N|0|22|10|W|scale:5000_type:landmark_region:AU}}
| Ouverture d'un centre de recherche en 2011.
|-
| [http://www.medaustron.at MedAustron Austrian Ion Therapy & Cancer-Research Centre Project]
| [[Wiener Neustadt]]
| {{Autriche}}
| {{coord|47|49|N|16|14|E|scale:200000_type:landmark_region:AU}}
| En projet
|}
<center>
<gallery>
Image:Hadron-centers-Europe.jpg|Localisation des centres en {{Europe}}
Image:Hadron-centers-Japan.jpg|Localisation des centres au {{Japon}}
</gallery>
</center>
Un nouveau centre d'hadronthérapie devrait ouvrir ses portes en [[2012]] à Lyon<ref>{{Lien web
|url=http://www.aderly.com/lyon/contents/actualite-economiques-info_lyon_economic-news/index.jsp?lang=1&id=3262&title=News-LA-CREATION-DU-CENTRE-D?HADRONTHERAPIE-DE-LYON-CONFIRMEE
|titre=La création du centre d'hadronthérapie de Lyon confirmée
|éditeur=Dépêche [[Le Progrès]] sur le site de l'Aderly
|année=2007
|mois=février
|consulté le=05/03/2007
}}</ref>.
Il a pour nom "ETOILE". Depuis l'annonce officielle du Ministre de la Santé en février 2007 le projet se concrétise. Un Groupement de Coopération Sanitaire (GCS) à été crée pour mener à bien ce projet vers la construction du " Centre Etoile" [http://www.centre-etoile.org/], qui sera ainsi le premier centre en France de traitement de cancer par hadronthérapie par ions carbone. En 2010 s'ouvrira à Caen un centre de ressource en hadronthérapie dévolu à la R&D et qui viendra en soutien des centres accueillant des patients.
== Quelques centres d'hadronthérapie par proton ([[protonthérapie]]) dans le monde==
{| class=wikitable
|+ Centres d'hadronthérapie par proton dans le monde
! Nom
! Ville
| '''Pays'''
| '''Commentaire'''
|-
| [http://www.protons.com Proton Treatment Center at the Loma Linda University]
| [[:en:Loma Linda, California|Loma Linda, Californie]]
| {{États-Unis}}
|-
| [http://www.mdanderson.org/care_centers/radiationonco/ptc/ Proton Therapy Center at M. D. Anderson]
| [[:en:Houston, Texas|Houston, Texas]]
| {{États-Unis}}
|-
| [http://www.massgeneral.org/cancer/about/providers/radiation/proton/index.asp Francis H. Burr Proton Therapy Center]
| [[Boston]]
| {{États-Unis}}
|-
| [[:en:Paul_Scherrer_Institute|PSI (Institut Paul Scherrer)]]
| [[Villigen]]
| {{Suisse}}
|-
| [http://www.hmi.de/isl ISL]
| [[Berlin]]
| {{Allemagne}}
|-
| [http://www.rptc.de/ RPTC Rinecker Proton Therapy Center]
| [[München]]
| {{Allemagne}}
|-
| [http://www.pmrc.tsukuba.ac.jp/EN Proton Medical Research Center University of Tsukuba]
| [[Tsukuba]]
| {{Japon}}
|-
| [http://protontherapie.curie.info/ Centre de protonthérapie de l'Institut Curie]
| [[Orsay]]
| {{France}}
|-
| [http://www.centreantoinelacassagne.org Centre Antoine Lacassagne]
| [[Nice]]
| {{France}}
|}
== Références ==
<References />
== Liens externes ==
{{Portail|physique|médecine}}
[[Catégorie:Radio-Oncologie]]
[[Catégorie:Terme médical commençant par H]]
[[en:Particle therapy]]
[[it:Terapia adronica]]