Comment fonctionne la protonthérapie?

La protonthérapie utilise un faisceau de protons, des particules à charge positive qui proviennent du noyau d’un atome et qui ne délivrent leur dose maximale qu’en atteignant une distance de pénétration déterminée dans le corps. Une fois cette limite atteinte, la radiation s’arrête.

Photons

La radiothérapie classique utilise des photons. Ce sont des paquets de rayonnement électromagnétique, comme la lumière visible ou les ondes radio mais avec une énergie bien plus grande. La dose de radiation délivrée par un faisceau de photons diminue progressivement en fonction de la profondeur de pénétration du rayonnement dans le corps.

Il en résulte qu'une quantité limitée de radiation atteint également les tissus sains devant mais aussi derrière la tumeur dans le faisceau d’irradiation. En fonction de la sensibilité de ces tissus et de l’exposition, des effets secondaires peuvent se manifester.

Grâce aux progrès importants réalisés ces dernières années dans les techniques d'irradiation, on est cependant parvenu à affiner toujours plus le traitement afin qu’il puisse être administré avec une plus grande précision. La protonthérapie vient y ajouter un élément supplémentaire, à savoir que le faisceau est stoppé dans la tumeur, si bien qu’il n’y a plus aucune dose de radiation dans les tissus sains « en aval ».

Protons

La protonthérapie utilise un faisceau de protons, des particules à charge positive qui proviennent du noyau d’un atome et qui ne délivrent leur dose maximale qu’en atteignant une distance de pénétration déterminée dans le corps. Une fois cette limite atteinte, la radiation s’arrête (contrairement aux photons).

Bragg-vsSOBP-FR

Bragg-piek

Ce pic de radiation est appelé « pic de Bragg ». La profondeur de ce ‘pic’ peut être déterminée en ajustant l’énergie du faisceau de protons. Plus grande est l’énergie du faisceau, plus grande est la profondeur à laquelle se situe le pic de Bragg. Le faisceau de protons peut aussi être dirigé vers une partie spécifique du volume cible à l’aide d’aimants déflecteurs dans l’appareil. Pour obtenir une dose homogène dans la zone cible (la tumeur), on combine, en succession rapide, un grand nombre de fins faisceaux de protons avec des énergies et des positions différentes. Cette technique est appelée « pencil beam scanning ». Outre la position du pic de Bragg, on peut aussi régler l’intensité de chaque faisceau individuellement, ce qui permet d’ajuster avec une grande liberté la distribution de la dose en fonction de la forme de la tumeur.

Pour la photonthérapie, comme pour la protonthérapie, il est fait usage de plusieurs faisceaux venant de directions différentes, ceci dans le but d'administrer le moins de radiations possible dans les tissus sains environnants. Le grand avantage de la protonthérapie par rapport à l’actuelle photonthérapie est qu’elle épargne au maximum les tissus sains qui se trouvent derrière la tumeur, si bien qu’avec un traitement par protons, l’exposition globale aux radiations est plus faible.

Fotontherapie-vs-protontherapie-FR

Photonthérapie vs protonthérapie

De ce fait, il y a moins d’effets secondaires. Quant à savoir dans quelle mesure les risques d’effets secondaires sont réduits, cela varie d'un patient à l’autre. Il peut dès lors être utile, pour un patient individuel, d'établir une comparaison entre un plan de traitement avec protons et avec photons afin de déterminer le risque d’effets secondaires avec les deux formes d’irradiation.

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Dernière mise à jour: 2 juillet 2020