3) Hadrontherapie Carbone

L'hadrontherapie est une technique utilisée pour succéder à la radiothérapie classique.
Malgré les recherches de Pierre et Marie Curie , le principal problème de la radiothérapie est que cela détruit aussi des cellules saines.

Les physiciens du 20eme siècle ont cherché un moyen pour que ces particules déposent leur énergie maximale seulement sur les cellules cancéreuses pour ne pas toucher les cellules saines.

L'hadronthérapie utilise un faisceau de hadrons, notamment des protons (on parle dans ce cas de protonthérapie) et des ions carbone (on parle dans ce cas de carbonethérapie ou d'hadrontherapie carbone).

Ici , nous allons nous intéresser à l'hadrontherapie carbone.

Robert Wilson , en 1946 un physicien américain a donc imaginé remplacer les rayons X par des ions carbone.

Pourquoi ? C'est la question que nous allons nous poser dans ce dossier.

Comme dans la radiothérapie classique , l'hadrontherapie se sert d'un faisceau de particules pour détruire l'ADN des cellules mutées.

Mais pourquoi utiliser des ions carbone ?


Tout d'abord, les ions carbone ne sont pas présents dans la nature, il est trop dur pour un atome de gagner ou de perdre quatre électrons. Ils sont donc créés artificiellement et sont très réactifs, encore plus que les rayons x.

Toutes les particules chargées perdent leur énergie au fur et à mesure de leur traversée. Elles en déposent dans le milieu qu'elles traversent.

La particularité des ions carbone est de déposer son maximum d'énergie en fin de parcours.

Le pic de la dose maximale est appelé pic de Bragg.

Doc 1 : Comme on peut le voir sur ce graphique , les rayons x , utilisés dans la radiothérapie classique perdent leur énergie progressivement durant la traversée de la peau.  Ils détruisent toutes les cellules sur leur passage. Contrairement, les ions carbone ont leur pic d'énergie juste avant la fin de leur parcours. On peut donc envoyer une certaine puissance d'ions pour que le rayon ne touche que les cellules ciblées. Le pic de la dose est aussi appelé pic de Bragg


Grâce à cette méthode,  les cellules saines ne seront pas touchées par le rayon. Contrairement à la radiothérapie.
Quant aux rayons X, ils perdent progressivement  leur énergie en avançant dans la peau.

En superposant des faisceaux d'ions, on peut obtenir un pic étendu pour détruire les tumeurs épaisses.

Doc 2 : En réalisant plusieurs pics , on peut obtenir une dose élevée dans un espace large. Cette technique est de plus en plus utilisée pour les grosses tumeurs 


Pour contrôler la puissance du rayon , les ions sont envoyés dans un synchrotron qui leur permet d'engendrer de l'énergie pour atteindre une certaine profondeur dans la peau

Un synchrotron pour ions carbone est un accélérateur de particule beaucoup plus grand que celui utilisé pour les rayons x. Il mesure entre 20 et 30 m de long et plus de 5m de diamètre pour permettre de délivrer une vitesse très précise aux ions et une énergie de 50 à 400 MeV

Doc 3 :
 Comme nous pouvons le voir sur ce schéma , les ions sont envoyés dans un synchrotron qui leur permet de gagner de la vitesse. ils sont ensuite envoyés vers la tumeur. les autres cellules ne sont pas touchées

 

Préalablement, les médecins effectuent une I.R.M. pour savoir à quelle profondeur sont situées les cellules cancéreuses . Pourtant malgré tous ces avantages le gouvernement français n'a toujours pas accepté cette méthode.

Le centre ETOILE ( Espace de Traitement Oncologique Par Ions Légers Européen) est un centre de médecine situé à Lyon qui prévoit de recevoir jusqu'à 2000 malades par an.

La course vers cette thérapie est lancée, le Japon détient 2 centres réalisant cette opération , l'Allemagne en a un. De nombreux pays européens ont en projet d'ouvrir des centres de ce type .

 Le problème reste son coût très élevé, le traitement d'un patient par l'hadrontherapie carbone est estimé à 35 000 € alors que celui d'un patient par la radiothérapie coûte environ 1000 € (sans le suivi médical postérieur )


De plus ce traitement est moins contraignant pour les patients, les effets secondaires sur moins présent car moins de cellules sont touchées ,  le suivi médical postérieur n'est que très rarement utilisé contrairement à la radiothérapie notamment la chimiothérapie après cette opération n'est que très rarement utilisé

POUR CONCLURE :  

La précision: En hadrontherapie, et plus particulièrement en hadrontherapie carbone , les particules sont ralenties avec la matière en s'enfonçant dans la peau et c'est en fin de parcours que leur dépôt d'énergie est le plus important

 La localisation : Cette qualité balistique permet d'atteindre plus précisément des cibles localisées en profondeur et donc de traiter des tumeurs radio ou chimio résistantes, tout en épargnant mieux les tissus sains environnants 

L'efficacité : Les dégâts causés par un rayonnement hadronique sur les cellules sont nettement supérieurs à ceux causés par les rayons x  en radiothérapie classique . Les effets sont de 2 à 5 fois plus présents avec des ions carbone selon la localisation

Le suivi médical : Il est moins présent de part le nombre de cellules touchées. Les patients ont moins d'effets secondaires.

Ces avantages nécessitent en contrepartie une précision toujours plus efficace du tir, autrement , il endommagerait les cellules périphériques plus encore plus gravement que ne l'aurait fait la radiothérapie classique. Les appareils pour réaliser cette opération sont de plus en plus sophistiqués et performants. 

Des moyens de contrôler le tir sont en cours de développement ou d'étude, avec notamment un projet de Gamma-caméra qui devrait permettre le contrôle en ligne et en temps réel de la dose déposée lors d’un traitement.

 

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