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Bases biologiques de la Radiothérapie. La Radiothérapie utilise des radiations ionisantes ( capables de créer des ionisations par « arrachement » délectrons.

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1 Bases biologiques de la Radiothérapie

2 La Radiothérapie utilise des radiations ionisantes ( capables de créer des ionisations par « arrachement » délectrons aux atomes des molécules quelles traversentLa Radiothérapie utilise des radiations ionisantes ( capables de créer des ionisations par « arrachement » délectrons aux atomes des molécules quelles traversent

3 Bases biologiques de la Radiothérapie Particules utilisées en radiothérapie :Particules utilisées en radiothérapie : Essentiellement PHOTONS ( « grains » dénergie sans masse se déplacant à la vitesse de la lumière )Essentiellement PHOTONS ( « grains » dénergie sans masse se déplacant à la vitesse de la lumière ) Mais aussi ELECTRONSMais aussi ELECTRONS Beaucoup plus rarement ; protons, neutrons, ions lourds …Beaucoup plus rarement ; protons, neutrons, ions lourds …

4 Bases biologiques de la Radiothérapie Mode daction de la radiothérapie ;Mode daction de la radiothérapie ; En première approximation ; une seule cible LADN des chromosomesEn première approximation ; une seule cible LADN des chromosomes Peut être lésé directementPeut être lésé directement Peut aussi être atteint par lésions indirectesPeut aussi être atteint par lésions indirectes ( par lintermédiaire des radicaux libres créés par lionisation des molécules d eau) ( par lintermédiaire des radicaux libres créés par lionisation des molécules d eau)

5 Bases biologiques de la Radiothérapie Approche classique : Les lésions radio- induites de lADN :Approche classique : Les lésions radio- induites de lADN : Coupures « double brin »Coupures « double brin » Coupures « simple brin »Coupures « simple brin » PontagesPontages Lésions des basesLésions des bases

6 Bases biologiques de la Radiothérapie Les lésions « double brin », les plus graves et les plus difficiles à réparer pour la cellule, sont classiquement considérées comme les principales lésions responsables de leffet létal des radiations ionisantes …

7 Bases biologiques de la Radiothérapie Actuellement, on considére que leffet létal pourrait plutôt être lié aux « MLDS » ( « Multiple Localized Damaged Sites » des anglo-saxons),Actuellement, on considére que leffet létal pourrait plutôt être lié aux « MLDS » ( « Multiple Localized Damaged Sites » des anglo-saxons), Cest-à-dire la concentration dans un volume réduit de plusieurs lésions, excédant les possibilités de réparation de lADN …Cest-à-dire la concentration dans un volume réduit de plusieurs lésions, excédant les possibilités de réparation de lADN …

8 Bases biologiques de la Radiothérapie Pour mémoire, une dose de 1 gray ( 1 gray ou Gy = 1 joule/Kg) va créer au sein de lADN dune cellule :Pour mémoire, une dose de 1 gray ( 1 gray ou Gy = 1 joule/Kg) va créer au sein de lADN dune cellule : 40 lésions « double brin »40 lésions « double brin » 500 à 1000 lésions « simple brin »500 à 1000 lésions « simple brin » 1000 à 2000 lésions des bases1000 à 2000 lésions des bases Environ 200 pontages ( ADN-ADN ou ADN-Protéine)Environ 200 pontages ( ADN-ADN ou ADN-Protéine)

9 Bases biologiques de la Radiothérapie Lapoptose :Lapoptose : Bien connue pour les lymphocytesBien connue pour les lymphocytes Mise en cause dans un nombre croissant dautres types cellulairesMise en cause dans un nombre croissant dautres types cellulaires Responsables de la radiosensibilité des tumeurs hématologiquesResponsables de la radiosensibilité des tumeurs hématologiques

10 Bases techniques de la Radiothérapie

11 1899

12 Années : Sur les données cliniques et radiobiologiques de lépoqueSur les données cliniques et radiobiologiques de lépoque Claudius Regaud et Henri Coutard définissent à la Fondation Curie l « étalement / fractionnement classique »Claudius Regaud et Henri Coutard définissent à la Fondation Curie l « étalement / fractionnement classique » Soit 5 séances de 1,8 à 2 Gy par semaineSoit 5 séances de 1,8 à 2 Gy par semaine Schéma encore utilisé pour près de 90 % de nos patients en Schéma encore utilisé pour près de 90 % de nos patients en

13 Années 1950 arrivée des hautes énergies

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15 Les accélérateurs linéaires peuvent produire des photons ( très pénétrants ) et des électrons ( qui pénètrent moins les tissus)

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17 LENVIRONNEMENT DES APPAREILS MODERNES

18 Bases techniques Les volumes à irradier :Les volumes à irradier : La tumeur !La tumeur ! Les possibles extensions par contiguitéLes possibles extensions par contiguité Une marge de sécurité liée aux mouvements ( organes + patient …)Une marge de sécurité liée aux mouvements ( organes + patient …) Assez souvent les territoires de drainage ganglionnairesAssez souvent les territoires de drainage ganglionnaires

19 Bases techniques Volumes ;Volumes ; En radiothérapie conformationnelle ; contourage des volumes sur imagerie ( le plus souvent scanographique) et choix des marges dextensionEn radiothérapie conformationnelle ; contourage des volumes sur imagerie ( le plus souvent scanographique) et choix des marges dextension

20 BASES TECHNIQUES DE LA RADIOTHERAPIE DAUJOURDHUI

21 Bases techniques Limportant, cest la dose …Limportant, cest la dose … Exprimée en gray ( Gy )Exprimée en gray ( Gy ) 1 Gy = 1 Joule / Kg1 Gy = 1 Joule / Kg Cest une Unité de dose absorbéeCest une Unité de dose absorbée

22 Bases techniques Un point capital :Un point capital : Une dose en radiothérapie na AUCUNE signification biologique si lon ne précise pas les notions de :Une dose en radiothérapie na AUCUNE signification biologique si lon ne précise pas les notions de : Etalement ( durée totale de lirradiation)Etalement ( durée totale de lirradiation) Fractionnement ( nombre de fractions ou, mieux, dose par fraction -ou séance-)Fractionnement ( nombre de fractions ou, mieux, dose par fraction -ou séance-)

23 Bases techniques Etalement / fractionnement classique :Etalement / fractionnement classique : 5 séances de 1,8 à 2 Gy par semaine5 séances de 1,8 à 2 Gy par semaine Mais peut être modifié :Mais peut être modifié : Par exemple ; accélération de lirradiation avec plusieurs séances quotidiennesPar exemple ; accélération de lirradiation avec plusieurs séances quotidiennes A savoir ; les « fortes » doses par séance entraînent une augmentation de la fréquence et de la gravité des complications tardives …A savoir ; les « fortes » doses par séance entraînent une augmentation de la fréquence et de la gravité des complications tardives …

24 Bases techniques Dose nécessaire pour stériliser un cancer : très variable !Dose nécessaire pour stériliser un cancer : très variable ! Séminome : 20 GySéminome : 20 Gy Lymphomes : GyLymphomes : Gy Epithéliomas-adénocarcinomes : GyEpithéliomas-adénocarcinomes : Gy Glioblastomes ; plus de 80 Gy ?Glioblastomes ; plus de 80 Gy ? Avec variations ++ au sein dun même type tumoral …Avec variations ++ au sein dun même type tumoral …

25 LA CURIETHERAPIE

26 Lémergence de la « Curiethérapie » Sources radioactives ( à lépoque du Radium ) placées au contact ou implantées dans les tumeurs Le matériel et les techniques sont développés à la Fondation Curie, en particulier par Jean Pierquin et Georges Richard

27 Bases techniques La « brachytherapy » des anglo-saxonsLa « brachytherapy » des anglo-saxons Le matériel radioactif est ici placé soit au contact, soit directement dans la tumeurLe matériel radioactif est ici placé soit au contact, soit directement dans la tumeur Le classique radium, longtemps utilisé, a laissé la place à de nouveaux radio-éléments artificiels ;Le classique radium, longtemps utilisé, a laissé la place à de nouveaux radio-éléments artificiels ; Iridium 192, césium 137, iode 125 …Iridium 192, césium 137, iode 125 …


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