Les principales localisations concernent les chordomes et les chondrosarcomes de la base du crâne. Mentionnons également certains crâniopharyngiomes, méningiomes, adénomes hypophysaires, astrocytomes, carcinomes et sarcomes des sinus, mélanomes muqueux, carcinomes adénoïdes kystiques, aussi bien chez l’adulte que chez l’enfant.
Pour le traitement de ces tumeurs céphaliques, le système de contention est basé sur les techniques décrites auparavant. Dans la plupart des cas, la contention adoptée doit être adaptée à un éventuel changement de la mise en place du patient (position couchée, assise) entre l’imagerie, une composante photons et une composante protons, en particulier lorsque l’on ne dispose pas d’un bras isocentrique pour le faisceau de protons. Une solution alternative dans quelques centres consiste à utiliser un scanner dont l’anneau est en position horizontale. Histologie Incidence Ependymome 3% Chondrosarcome 3% Méningiome 5% Rhabdomyosarcome 10% Gliome – astrocytome 16% Chordome 21% Crâniopharyngiome 31% Autres 12%
Tableau 18 : Recrutement des tumeurs
céphaliques au CPICO selon leur histologie, chiffres du Dr Dendale.
Lorsqu'on utilise des repères radiologiques pour la mise en place des patients, une intervention chirurgicale sous anesthésie locale est effectuée afin d'implanter, dans la table externe du crâne, des billes de repérage d'un millimètre, en acier, tantale ou d'une autre matière. Ces billes, repérées dans les images tomodensitométriques,
constituent une aide précieuse lors des séances de simulation et de traitement. A partir de deux clichés radiologiques orthogonaux pris dans la salle de traitement, un logiciel permet de calculer les déplacements nécessaires pour centrer le patient (trois translations et trois rotations). Ces mouvements sont transférés vers un système de positionnement de haute précision. La reproductibilité atteinte entre les différentes séances est d’environ + 1 mm et + 1°. L'épaisseur des coupes tomodensitométriques est donc millimétrique au niveau des billes de repérage, et d'épaisseur variable (1 à 5 mm) dans le reste du crâne, en fonction de l'extension et de la localisation du volume cible, des organes critiques, des hétérogénéités et des structures anatomiques susceptibles d'être utilisés comme repères (base du crâne). En fonction du type de la tumeur, un examen par IRM peut être effectué, en respectant au maximum la position de traitement afin de faciliter une corrélation des informations provenant des deux systèmes d'imagerie (fusion d’images).
Les différents volumes d'intérêt sont ainsi définis en tenant compte des marges
(incertitudes, mouvements des organes,...). Ensuite, on calcule pour chaque incidence du faisceau la forme du collimateur, du compensateur, le parcours et la modulation nécessaires pour couvrir de façon adéquate le PTV, tout en respectant les contraintes données par les organes critiques, et en minimisant les doses en dehors du volume d'intérêt. La prise en compte des hétérogénéités des tissus traversés est d'une importance fondamentale pour ces
calculs. Figure 87 : Capture d’écran d’une dosimétrie réalisée
sur Isogray pour un crâniopharyngiome. A droite :
Les résultats sont présentés notamment sous forme d'isodoses dans l'ensemble des coupes et d' histogrammes dose-volume .
Le logiciel de calcul doit fournir aussi un ensemble de documents nécessaires à la fabrication et au contrôle de qualité des accessoires (collimateur, compensateur), ainsi qu'à la mise en place des patients selon la procédure décrite: simulation virtuelle des structures anatomiques et des repères "vus" par le faisceau de protons et par les systèmes radiologiques dans la salle de traitement (Beam Eye View). Le TPS utilisé au CPICO pour les traitements céphaliques est Isogray™ avec un module proton développé in situ. Un collimateur en alliage à bas point de fusion est réalisé pour chaque incidence du faisceau. Le compensateur, en Plexiglas ou en cire, peut être usiné sur une fraiseuse numérique ou découpé « en tranches » à partir des fichiers fournis par le logiciel de calcul. A titre indicatif, les patients sont traités par 1 à 5 faisceaux. 2 faisceaux au maximum sont traités par jour (durée de la séance = 30 min/faisceau). Ils reçoivent 2 GyE/fraction avec une fluence plus faible qu’en ophtalmologie (2 Gy/min). Le parcours moyen est de 18 cm et le diamètre maximal traité atteint 11 cm.
Un contrôle final est effectué concernant l'ensemble des accessoires, la dosimétrie (profils, courbes de Bragg, parcours, modulation, dose à la surface, isodoses, dose absolue,...), la documentation avant le début du traitement.
A chaque séance, un contrôle dosimétrique des principaux paramètres d'irradiation est effectué. D'autres mesures sont habituellement prises comme, par exemple, l'utilisation des dosifilms de radioprotection pour estimer la dose aux patients en dehors du faisceau direct. Malgré certaines recherches concernant la mesure des doses in vivo à l'aide de matériel thermoluminescent, l’application systématique de cet approche n’a pas encore été rapportée. En raison de la complexité du traitement, de la précision requise et des risques existants, un radiothérapeute, un physicien et un manipulateur sont présents au moment de la mise en place et du traitement. En avril 2010, près de 1000 patients ont été traités selon cette modalité (dont près de 200 enfants). Généralement, les traitements chez l’adulte mixent photons et protons sur deux sites géographiques alors que les enfants sont traités exclusivement par protonthérapie à Orsay.
Pour les ions carbone (TEL élevé)
Les groupes de travail sont parvenus à une liste d’indications consolidées (environ 1000 patients/an en France) et d’indications potentielles à démontrer (plus de 7500 patients/an). Les japonais ont beaucoup travaillé sur l’hypofractionnement de la dose entre autres pour l’intérêt économique soulevé. En majorant la dose par fraction, le contrôle tumoral est excellent sans engendrer pour autant d’effets tardifs à long terme comme ce serait le cas pour la radiothérapie conventionnelle. Notons toutefois que les traitements mono fractionnés comme c’est le cas maintenant au NIRS pour certaines tumeurs bronchiques périphériques peuvent engendrer des points chauds (risque de complication) et froids (risque de rechute) au sein du volume traité du fait de la forme de la trace des particules de TEL élevé; l’effet lié au mouvement de la cible est par ailleurs majoré.
Les indications dépendent :
- des données radiobiologiques pré cliniques
- des données cliniques acquises avec les expériences précédentes en hadronthérapie (en particulier avec les neutrons rapides)
- du patient :
o état général et psychologique compatible o absence de comorbidité sévère
- de sa tumeur :
o taux d ’échec local élevé avec les traitements actuels
! radio-résistance (tumeurs hypoxiques, à faible croissance, bien différenciées, équipées en enzymes de réparation) et/ou
! organes à risque (très) sensibles très proches o stade loco-régional et faible potentiel métastatique
Le groupe ETOILE a dressé, suite à une revue exhaustive de la littérature, un tableau d’indications préférentielles de l’hadronthérapie par ions carbone récemment globalement validé par la Haute Autorité de Santé :
Indications consolidées Indications potentielles
Carcinomes adénoïdes kystiques inopérables ou en résection incomplète Mélanomes malins muqueux
Chordomes de la base du crâne ou du rachis
Chondrosarcomes et ostéosarcomes Certains cancers bronchiques non à petites cellules localisés (N0) et non opérables
Certains sarcomes localisés inopérables ou en résection incomplète
Certains cancers bronchiques de volume moyen non opérables
Certains adénocarcinomes prostatiques localisés agressifs
Certaines rechutes locales d’adénocarcinomes pelviens non métastatiques
Certains carcinomes épidermoïdes des VADS localement avancés
Certaines tumeurs digestives très radiorésistantes ou difficiles d’accès (hépatocarcinomes, pancréas) Certains glioblastomes
Le projet ULICE dans lequel nous sommes engagé depuis mai dernier, sous la direction du Pr Balosso, vise à mettre en place au niveau européen une organisation et des procédures pour :
- identifier, développer et améliorer les instruments nécessaires pour une installation pour tirer pleinement parti des propriétés favorables des ions carbone : systèmes de dosage, gantry, dispositifs d’immobilisation des patients ;
- décrire plus précisément les patients, les indications prioritaires, la dose et le fractionnement, le comportement radiobiologique des tumeurs, la mise en place de temps de faisceau à des fins de recherche translationnelle ;
- diffuser les connaissances et l’accès aux structures pour tout chercheur extérieur.