1 Généralités sur ASCLEPIOS 2 Etat d’avancement de l’APD Asclépios, fils d’Apollon, Dieu Grec de la médecine, (Aesculapius ou Asculape chez les Romains) ASCLEPIOS - R. Ferdinand – 11/10/2005

Projet d’un centre d’hadronthérapie HICAT MED AUSTRON CNAO PROJET ASCLEPIOS Caen ETOILE ASCLEPIOS - R. Ferdinand – 11/10/2005

ASCLEPIOS : cahier des charges Ions (12C) et Protons Protons : connus en France (Orsay, Nice), demande des Anglais Carbone : Efficacité biologique plus importante (EBR  3), plus faible diffraction dans les tissus, mais présence de fragments Pénétration de 2 à 27 cm dans l’eau 50-200 MeV P 85-400 MeV/u 12C Dose maximum à la cible 2 Gy/litre 4 108 C6 par déversement 1010 P par déversement Traitement actif, changement d’énergie à chaque déversement, champ de 20x20cm, déversement déclenché Traitement 500 patients/an en première phase 1000 patients/an en seconde phase (ou plutôt 15000 sessions par an) Fiabilité > 97%. Aucun droit à l’erreur (assurance qualité médicale). Recherche en biologie Recherche fondamentale ASCLEPIOS - R. Ferdinand – 11/10/2005

ASCLEPIOS : Les choix Synchrotron : Changement d’énergie rapide, meilleur compromis Cyclo/linac/synchro 2 sources de particules interchangeables : fiabilité, facilité de réglage 3 Salles de traitement Faisceau horizontal Faisceau horizontal + faisceau vertical Bras isocentrique Une salle de recherche biologique à faisceau vertical Bâtiment  10900 m2 Sept volumes Machine et lignes de faisceaux Accueil des patients (et ambulatoire) Administration Centre de consultations Salles d’acquisition et d’imageries (IRM, Scanner, PetScan) Salles de traitement Laboratoires de recherches ASCLEPIOS - R. Ferdinand – 11/10/2005

Quelques chiffres Planning Coûts APD - Décision 2004 Formation de l’équipe APD APD 2005-2006 Construction 2006-2010 Réception 2011 Réception ET autorisations Opération I 2012-2014 Recherche Proton et Carbone Opération II 2015 Traitements de routine (vs ministères) Coûts APD 4.7 M€ (financé par la région Basse Normandie) Construction 108.4 M€ (TVA incluse) Coût par patient (Dépréciation sur 15 ans, bâtiments 30ans, équipements 11 à 16 ans, 1000 patients/an) : 17 000€ Coût moyen du traitement du cancer en France : 24 000€ ASCLEPIOS - R. Ferdinand – 11/10/2005

Planning APD ASCLEPIOS Juin 2005 : Cahier des Charges général ("Programme") Décembre 2005 : Accélérateurs et des lignes de faisceaux / Radioprotection Janvier 2005 : Esquisses bâtiment(s) Décembre 2006 : Fin des études d’APD, rédaction du document de référence Philosophie : Projet Médical, pas un projet d’accélérateur ASCLEPIOS - R. Ferdinand – 11/10/2005

APD « type SOLEIL » 2 ans d’études pour définir complètement l’installation, qu’elle soit prête à être construite, en tenant compte de l’intégralité de la vie de l’ensemble. L’APD décrit Les choix retenus et argumentés, ce qui va être construit et comment le centre va fonctionner La phase de construction Les équipements (notamment médicaux) La réception Le processus de certifications médicales La vie du centre (hadronthérapie + recherche) Démantèlement Coûts détaillés ASCLEPIOS - R. Ferdinand – 11/10/2005

Bâtiment Images 3D des 3 équipes en Janvier (esquisses) La phase de programmation est achevée Définition des besoins Appel à candidatures de l’ensemble maîtrise d’œuvre effectuée (« mandataires + architectes ») 14 très bons dossiers nationaux et internationaux 3 groupements sélectionnés pour le concours Début du concours fin octobre, réception Noël 2005 APS bâtiments et infrastructures novembre 2006 Images 3D des 3 équipes en Janvier (esquisses) ASCLEPIOS - R. Ferdinand – 11/10/2005

ASCLEPIOS Avant Projet Détaillé Philosophie : Projet Médical, pas un projet d’accélérateur ASCLEPIOS - R. Ferdinand – 11/10/2005

Injecteur (Etude ETOILE) ASCLEPIOS - R. Ferdinand – 11/10/2005

Injecteur – Basé sur HICAT (HEIDELBERG) HICAT – GSI SOL = Solénoïde – QS = Quadrupole – QD = Doublet – QT = Triplet ASCLEPIOS - R. Ferdinand – 11/10/2005

Synchrotron = TERA CNAO, PIMMS ASCLEPIOS - R. Ferdinand – 11/10/2005

Synchrotron 75.24 m, 8 FODOF, 2 super-périodes 3 familles de quadrupoles (24) 4 sextupoles (contrôle de la chromaticité) Focalisation douce pour minimiser les erreurs de champs Extraction bétatron ou RF-Ko injection = 30 .mm.mrad, p/p=+/-1.2 10-3 extraction : x = 0.2 et y entre 3.5 et 7.mm.mrad Spill 0.2 to 4s « gating » ASCLEPIOS - R. Ferdinand – 11/10/2005

Lignes de faisceau Le concept des lignes de faisceaux permet : Une modularité (“légo”) Les traitements en parallèle Le nombre de lignes horizontales, verticales et/ ou à 45° sont des entrées fondamentales. 1 H, 1H+V, 1 gantry Système de balayage actif en fin de chaque ligne (important pour les longueurs) Système d’arrêt rapide ASCLEPIOS - R. Ferdinand – 11/10/2005

Choix des lignes ASCLEPIOS ASCLEPIOS - R. Ferdinand – 11/10/2005

Système passif Le faisceau a initialement une faible dispersion d’énergie Héritée de la radiothérapie, utilisation exclusive au Japon (seule possibilité d’irradiation des tumeurs mobiles?) Ridge Filter Range Shifter Bolus On l’élargit avec un filtre en pente Le réglage fin est ensuite réalisé avec des absorbants (ou un ajustement de l’énergie) Le point final de la tumeur est ajusté avec un masque spécifique ASCLEPIOS - R. Ferdinand – 11/10/2005

Système actif ASCLEPIOS - R. Ferdinand – 11/10/2005

Gantry - Bras isocentrique ASCLEPIOS - R. Ferdinand – 11/10/2005

Superconducting gantry Collaboration CEA/DAPNIA - ETOILE - ASCLEPIOS Tolérances relâchée pour la structure (INSA Lyon) Superconducting concept  210 Tonnes ? ASCLEPIOS - R. Ferdinand – 11/10/2005

Chef de Project : Jean-Michel LAGNIEL Merci à tous Chef de Project : Jean-Michel LAGNIEL Equipe médicale Estelle Batin A. Kerambrun Centre François Baclesse J-F. Héron B. Vié A. Batalla D. Valogne JC. M’Vondo G. Mathos C. Hennequin (Pitié Salpêtrière) Bâtiment Thierry Guicherd N. Paumier Serge Palanque Paul Berkvens Accélérateur Robin Ferdinand François Méot Eric Baron Damien Neuvéglise Marcel Bajard Markus Haverkamp ? Collaborations : Labo (DAPNIA, LPSC, IPN) - ETOILE - CNAO – HIMAC … ASCLEPIOS - R. Ferdinand – 11/10/2005

Sources Supernanogan de PANTECHNIK (Caen) Type ECR : fiabilité – efficacité – stabilité 2 sources identiques Rapidité de commutation des particules (<1 heure dans le cahier des charges – pulse à pulse ?) Fiabilité (maintenance facilitée, réparations, commutation en cas de panne) Carbone: 125 µA d’ions 12C4+, capable de 190 µA (+50%)  < 1.2 .mm.mrad Proton 2.4 mA de proton 1.2 mA de H2+ 8 keV/u, origine : commercialisation à 24kV  H2+ (charge d’espace) Ligne : séparation de 140 Imin/Imax = 1000 ASCLEPIOS - R. Ferdinand – 11/10/2005

RFQ Permet d’accélérer et de regrouper le faisceau Type « 4 barres », 1.28m 400 keV/u 165 kW, 70kV Développé et testé Université de Francfort ASCLEPIOS - R. Ferdinand – 11/10/2005

IH-DTL Très compact ! 3.8 m de 400 keV/u à 7 MeV/u 56 gaps accélérateurs 1 MW HICAT ASCLEPIOS - R. Ferdinand – 11/10/2005