Revue généraleLa protonthérapie : avenir de la radiothérapie ? Première partie : aspects cliniquesIs proton beam therapy the future of radiotherapy? Part I: Clinical aspects
Introduction
Les nouvelles techniques de radiothérapie en développement comme la radiothérapie conformationnelle avec modulation d’intensité (RCMI), la tomothérapie, la radiothérapie par Cyberknife®, l’arcthérapie dynamique… relèvent chacune le défi technologique d’irradier avec une meilleure conformation en utilisant toutes comme rayonnement des faisceaux de photons de haute énergie.
La protonthérapie, en revanche, irradie avec des particules lourdes chargées, les protons, dont les avantages balistiques dans le domaine de la radiothérapie sont apparus dès 1946. Si les premières études cliniques ont débuté dans les années 1950 et 1960 à l’initiative d’équipes neurochirurgicales, aux États-Unis et en Suède, il a fallu attendre la fin des années 1980 pour assister au développement de véritables programmes thérapeutiques, essentiellement au cyclotron de Harvard. Depuis l’an 2000, la mise sur le marché d’installations commerciales « clés en main », pouvant avoir une implantation hospitalière, en facilite singulièrement le développement aux États-Unis, en Europe et au Japon.
Seront détaillés ici les résultats cliniques de la protonthérapie, les indications cliniques actuellement validées, les travaux en cours et les perspectives d’avenir en complément d’articles déjà parus sur ce thème dans ce journal [27], [65]. Les caractéristiques physiques, biologiques et dosimétriques de ces rayonnements, les innovations technologiques de la discipline et les progrès techniques attendus seront abordés dans un prochain numéro.
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Rappels techniques et dosimétriques
Lors d’une irradiation médicale par un faisceau de particules lourdes chargées, la distribution de la dose en profondeur traduisant la variation du dépôt d’énergie dans les tissus irradiés, dessine une « courbe de Bragg » caractéristique dont le pic est particulièrement étroit pour les protons. Si l’on tient compte aussi de la faible diffusion latérale du faisceau, l’intérêt balistique des protons est double :
- •
l’essentiel du dépôt d’énergie se fait dans une épaisseur de tissu réduite : il n’y a
Indications cliniques de la protonthérapie
Le fort gradient de dose dont on peut disposer à l’interface volume cible tumoral – structures à risque, permet d’augmenter la dose tumorale tout en limitant à un niveau acceptable la dose délivrée aux tissus sains environnants. C’est ainsi que la protonthérapie est devenue le traitement de référence de tumeurs nécessitant des doses d’irradiation élevées alors qu’elles se trouvent au contact ou à proximité de structures particulièrement critiques. C’est le cas des mélanomes oculaires et des
Aspects médico-économiques
Les premières indications de la protonthérapie étaient très sélectives, limitées aux domaines où les propriétés balistiques des protons se sont rapidement traduites par un bénéfice clinique réel. Elles pourraient maintenant s’étendre, au vu de dosimétries prévisionnelles prometteuses, à un grand nombre de tumeurs relevant de la radiothérapie, notamment aux plus fréquentes d’entre elles, les cancers de la prostate, du poumon et plus récemment du sein où l’avantage de la technique reste cependant
Place de la protonthérapie parmi les traitements de haute précision
Au vu de l’amélioration de la distribution de dose aux tissus irradiés, la supériorité de la protonthérapie sur la radiothérapie classique semble acquise pour un certain nombre d’auteurs. Dans sa Gray Lecture de 2001, Suit estimait que les protons pourraient remplacer les photons dans la plupart des indications de la radiothérapie d’ici 20 à 30 ans [82]. Ce point de vue mérite d’être nuancé. Depuis quelques années, en effet, sont apparues de nouvelles techniques de photonthérapie dont les
Conclusion
L’optimisation de la dose délivrée à la tumeur comparativement aux doses reçues par les organes à risque a toujours été le grand défi de la radiothérapie classique. C’est ainsi que les techniques photoniques ont progressé (accélérateurs linéaires, conformation tridimensionnelle, modulation d’intensité, stéréotaxie, asservissement respiratoire…). Répondant à cet objectif récurrent avec une précision conformationnelle supérieure, la protonthérapie, vaste terrain d’innovations cliniques et
Conflit d’intérêt
Aucun.
Références (98)
- et al.
Combined proton and photon conformal radiotherapy for intracranial atypical and malignant meningioma
Int J Radiat Oncol Biol Phys
(2009) - et al.
Hypofractionated proton beam radiotherapy for stage I lung cancer
Chest
(2004) - et al.
Significant reduction of normal tissue dose by proton radiotherapy compared with three-dimensional conformal or intensity-modulated radiation therapy in stage I or stage III non small cell lung cancer
Int J Radiat Oncol Biol Phys
(2006) - et al.
État des lieux des associations chimioradiothérapeutiques et place potentielle des thérapies ciblées dans les cancers bronchiques non à petites cellules
Cancer Radiother
(2009) - et al.
Comparative analysis of second malignancy risk in patients treated with proton therapy versus conventional photon therapy
Int J Radiat Oncol Biol Phys
(2008) - et al.
La curiethérapie du cancer prostatique par implants permanents
Cancer Radiother
(2008) - et al.
Results of proton therapy of uveal melanomas treated in Nice
Int J Radiat Oncol Biol Phys
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Proton beam radiotherapy of iris melanoma
Int J Radiat Oncol Biol Phys
(2005) The evolving role of radiation therapy in hepatocellular carcinoma
Cancer Radiother
(2008)- et al.
Stereotactic fractionated radiotherapy for chordomas and chondrosarcomas of the skull base
Int J Radiat Oncol Biol Phys
(2000)
Proton beam radiotherapy for uveal melanoma: results of Curie Institut-Orsay Proton Therapy Center (ICPO)
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Frequency distribution of second solid cancer locations in relation to the irradiated volume among 115 patients treated for childhood cancer
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Maximizing local tumor control and survival after proton beam radiotherapy of uveal melanoma
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Proton beam therapy – Do we need the randomised trials and can we do them?
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La protonthérapie en radiothérapie pédiatrique
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Proton therapy in pediatric skull base and cervical canal low-grade bone malignancies
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Intensity-modulated radiation therapy, protons, and the risk of second cancers
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Uveal Melanomas. Conservation treatment
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Proton therapy for prostate cancer: the initial Loma linda University experience
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Advantage of protons compared to conventional X-Ray or IMRT in the treatment of a pediatric patient with medulloblastoma
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Clinical results of proton beam therapy for cancer of the esophagus
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The Gray Lecture 2001: coming technical advances in radiation oncology
Int J Radiat Oncol Biol Phys
Should positive phase III clinical trial data be required before proton beam therapy is more widely adopted? No
Radiother Oncol
Cited by (9)
Melanoma: Last call for radiotherapy
2017, Critical Reviews in Oncology/HematologyCitation Excerpt :Standard treatments either deliver 59.4 GyE in 4 daily fractions or 69.3 GyE in 5 daily fractions. Local control is reported to be of 95% in every major series, with 90% of eye preservation (Bouyon-Monteau et al., 2010). While medico-economic studies suggest an interesting cost-effectiveness ratio (Verma et al., 2016), protontherapy is currently a rather inaccessible technology.
What is the level of evidence of new techniques in prostate cancer radiotherapy?
2014, Cancer/RadiotherapieUpdate of clinical programs with particles in radiation oncology 2008-2012
2013, Cancer/RadiotherapieBallistic quality assurance
2012, Cancer/RadiotherapieCurrent concepts in clinical radiation oncology
2014, Radiation and Environmental BiophysicsRadiologic patterns of necrosis after proton therapy of skull base tumors
2013, Canadian Journal of Neurological Sciences
- 1
Auteur décédé.