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P O L E

NUMÉRO 1 AVRIL 2006

2 - l’œil en

recherche

. Calculs des mouvements pulmonaires selon un modèle de la mécanique

2 - dans l’œil du programme

. L’hadronthérapie pour

3-

les tumeurs bronchiques . La santé n’a pas de prix... . Etude préliminaire d’un dispositif d’irradiation rotatif isocentrique...... . Les actions en cours

3 - l’œil ouvert

. CNAO, le centre italien

d’hadronthérapie en cours de construction à Pavie

4 - garder à l’œil

. à noter

4 - l’œil écoute

. Tribune libre ouverte à nos lecteurs

4 - l’œil des médias

. Participez à la veille médiatique

N A T I O N A L

D ’ H A D R O N T H É R A P I E

éditorial

C’est après sept années d’études et de recherches, menées sous la responsabilité de l’Université Claude Bernard Lyon 1 et dans le cadre d’un Contrat de Plan État-Région financé par la Région Rhône-Alpes, le Ministère de la Recherche et la Communauté Urbaine de Lyon, que l’annonce gouvernementale de Mai 2005 a orienté le Projet ETOILE vers sa réalisation. Rappelons les étapes récentes du projet : ◆ Septembre 2004, publication du «Dossier pour la création d'un pôle national d'hadronthérapie par faisceaux d'ions légers» ◆ Mai 2005, les Ministres de la Santé et de la Recherche annoncent leur décision commune de réaliser en France, un Centre national d'hadronthérapie par faisceaux d'ions Carbone et de l'implanter à Lyon ◆ Octobre 2005, réunion d'audition des responsables hospitaliers et opérationnels du Projet ETOILE au Ministère de la Santé sur des questions écrites portant sur les publications cliniques, l'aspect national et européen des collaborations et sur les conditions financières, juridiques et industrielles du lancement de la réalisation du Centre. ◆ Mars 2006, le Ministère de la Santé confirme la décision de construire un centre à Lyon, mais pose des questions relatives au Service Médical Rendu et à la recherche d’un partenariat financier avec les industriels. Nous préparons des réponses à ces nouvelles questions qui, nous l'espérons, ne retarderont pas trop le début de la construction.

Dans cette dynamique, nous créons un journal électronique, COUP D’ŒIL, destiné à tous nos partenaires, mais aussi à tous ceux qui sont concernés par cette thérapie innovante : médecins, personnels de santé, patients, chercheurs. Il sera aussi vecteur d’information pour les enseignants, étudiants et plus généralement tout citoyen internaute. Ce journal bimestriel de quatre pages sera diffusé largement par courrier électronique à tous nos partenaires et à t o u s c e u x q u i n o u s e n f e r o n t l a demande. Il sera aussi disponible sur notre site http://etoile.univ-lyon1.fr La forme éditoriale qui a été choisie est celle de rubriques courtes et récurrentes, afin de faciliter le suivi et l’archivage des différents aspects de la réalisation du Centre et de l’avancement du programme de recherche. La plupart des articles feront l’objet de développements plus détaillés dans notre site WEB.

Les différentes rubriques permettent d’être informé des recherches sur l’hadronthérapie en cours dans le monde et des résultats les plus significatifs obtenus, de suivre la progression des centres en cours de réalisation ou prévus. On y trouve des nouvelles d’ETOILE, médicales, économiques, techniques, industrielles et tout ce qui concerne la recherche et le développement. Une revue de presse et un calendrier des événements complètent ces informations. Une tribune libre est ouverte à des personnalités extérieures au projet que nous invitons à s’exprimer. Nous souhaitons que ce journal soit une occasion d’échanges et d’enrichissement du projet : nous vous invitons à nous écrire, votre opinion, votre contribution ou votre question nous intéresse, elle sera soumise pour réponse ou publication éventuelle au comité de rédaction de COUP D’ŒIL. Le Comité de rédaction


2 l’œil en recherche Calcul des mouvements pulmonaires selon un modèle de la mécanique Ce travail de recherche vise à simuler, grâce à la mécanique des milieux continus, le déplacement des tumeurs pulmonaires et ainsi de réaliser des calculs dynamiques de dosimétrie. L’intérêt est de poursuivre l’escalade de dose par : l’optimisation des marges ; le blocage approprié de la respiration ou du faisceau d’irradiation ; le ciblage du faisceau sur la zone tumorale. Les données nécessaires sont la géométrique et les propriétés mécaniques d’un patient. Elles sont fournies actuellement par le CLB et l’Hôpital Louis Pradel. Fixé à la trachée, le poumon extrait (segmenta-

dans l’œil du programme t i o n ) e s t soumis à une dépression homogène (inspiration) imposée par le déplacement du diaphragme. Les calculs de déformations sont effectués par un logiciel d’éléments finis, ce qui oblige à procéder à une étape de maillage du poumon. Le résultat est un champ de déplacements calculé en tout point du poumon. Pour répondre au besoin des médecins, cette information est transformée en coupes scanner (données indispensables pour les plans de traitement). Lorsque ces étapes seront validées par un protocole clinique, il s’agira de modéliser l’environnement du poumon qui intervient également dans la dosimétrie, et surtout, parce qu’il permettra de piloter les mouvements de la plèvre par acquisition de données externes au patient (mouvement thoracique, flux d’air). L’objectif final et la réalisation d’une plateforme logicielle utilisable par les praticiens.

■ carcinome bronchique situé contre la

colonne vertébrale, avant et après traitement par ions carbone (doc NIRS, Japon)

P-F Villard

15% du taux de guérison et de survie au terme de 3 à 5 ans de surveillance. Ces indications feront partie des premières qui seront traitées au centre ETOILE. Elles posent cependant le problème de leur mobilité au cours de la respiration nécessitant le recours à des techniques sophistiquées de c o n t r ô l e d e l a r e s piration (cf. article précédent). Les recherche associées au projet ETOILE participent à l’optimisation des techniques de contrôle du mouvement des organes en cours d’irradiation ce qui est un problème pour toute radiothérapie. J.B.

L’hadronthérapie pour les tumeurs bronchiques Le 27 juin 2005, pour la quatrième fois, ETOILE a réuni à l’Institut-Curie à Paris un groupe d’une dizaine d’experts européens pour apporter leur compétence dans la définition des indications d’hadronthérapie (proton ou carbone) pour des tumeurs d’un groupe défini. Ce jour-là il s’agissait des tumeurs bronchiques. Ces cancers se caractérisent par une grande fréquence et par la capacité à récidiver chez des patients déjà traités pour une précédente tumeur du même type. Si des sacrifices pulmonaires importants ont été faits pour le traitement de la première tumeur, il est souvent impossible de proposer une nouvelle approche chirurgicale pour traiter la

seconde. Grâce à l’extrême précision des faisceaux de carbone, la grande épargne tissulaire qu’ils permettent et leur efficacité biologique élevée, leur utilisation est très intéressante dans ce cadre. Actuellement, les moyens diagnostics permettent de définir une catégorie de tumeurs bronchiques à très faible potentiel métastatique ce qui permet leur guérison par la seule d e s t r u c t i o n d e l a t u m e u r v i s i ble. Ainsi les carbones pourraient utilement traiter en France ou en Europe, chaque année, une vingtaine de cas de ce type par million d’habitants. Le taux de rémission locale définitive de ces tumeurs pourrait ainsi passer de 30 à plus de 50% avec une augmentation absolue de

La santé n’a pas de prix... mais elle a un coût Le coût du traitement du cancer en France a été évalué en 2002 à 10 milliards d’€ (dont 6 pour les coûts hospitaliers), sur un total de plus de 120 milliards d’€ affectés à la santé. Avec un coût annuel de 7 0 0 millions d’€, la radiothérapie ne représente que 13% des dépenses hospitalières liées au cancer ( r e s p e c t i vement 54 et 29% pour la chirurgie et la chimiothérapie). Tenant compte des investissements, des ”scénarii” et des coûts de fonctionnement, le coût moyen prévisionnel par patient de


*Gantry : bras isocentrique permettant de faire tourner le faisceau autour du patient.

3 l’hadronthérapie par ions carbone serait de 20 960 € (projection 2014) pour une moyenne de 13,1 séances d’irradiation par traitement et de 1 000 nouveaux patients traités annuellement. Ce coût est similaire au coût des nouveaux traitements par chimiothérapie (Herceptine...).Ainsi, le coût de l’hadronthérapie correspondrait à moins de 5% du coût total de la radiothérapie et moins de 0,5% du coût des dépenses hospitalières liées au cancer. Le surcoût initial par rapport aux techniques d’irradiation par photons auxquelles l’hadronthérapie par ions carbone se substitue peut être estimé à 9 660 € (projection 2014), à mettre en regard avec les bénéfices thérapeutiques attendus (guérison et qualité de vie), permettant par ailleurs d’éviter les coûts souvent majeurs liés aux séquelles des thérapeutiques, ou aux récidives du cancer. D’après les études épidémiologiques menées par ETOILE, 3 500 à 6 000 patients pourraient bénéficier de l’hadronthérapie par ions carbone en France annuellement, ce qui justifie pleinement en terme de santé p u b l i q u e le choix de créer un tel centre en France. En conclusion, si l’ hadronthérapie par ions carbone a un coût, celui-ci est parfaitement justifié sur le plan médical et économique au regard de l’efficacité attendue de cette thérapeutique.

évaluer le poids à 600 T et la longueur à environ 22 m. Une telle gantry n’a encore jamais été construite avec des aimants dipolaires supraconducteurs. Elle est destinée à faire tourner le faisceau de 360 degrés autour du patient afin de pouvoir choisir les directions d’irradiations en fonction des organes à préserver. Une précision (ajustement et repositionnement) de l’ordre du mm est requise. Le poids serait inférieur à 200 tonnes pour une longueur d’une quinzaine de mètres. L’originalité des aimants dipolaires est d’utiliser des bobines supraconductrices afin d’en augmenter le champ magnétique et d’en minimiser le poids. L’ensemble des dispositifs cryogéniques fonctionnera à 2,6°K. La structure mécanosoudée mobile est en cours d’étude ainsi que les déformations subies lors de la rotation. Les études des moyens mécaniques pour réaliser et contrôler la rotation et des appuis au sol sur la dalle du bâtiment sont également en cours. Le partenariat prévu avec le CEA concerne les aspects magnétiques, les aspects cryogéniques et le guidage du faisceau ; celui avec le CNRS concerne la mécanique pour le support et la rotation de la ligne, l’incidence sur la définition du bâtiment et le guidage du faisceau. Le résultat de l’étude est attendu fin 2006.

P.P.

M.B.

Etude préliminaire d’un dispositif d’irradiation rotatif isocentrique u t i l i sant des aimants supraconducteurs Dans le cadre du projet ETOILE, il a été décidé d’effectuer avec le CEA, le CNRS et l’Université Claude Bernard Lyon 1 l’étude d’une ligne mobile (composée d’aimants dipolaires supraconducteurs, de quadrupôles, de pompes à vide, de fluides cryogéniques et de diagnostics) pour le guidage du faisceau d’ions et de la structure mécanique, de très hautes performances, qui la supporte et la fait tourner. Un tel ensemble est appelé “gantry”*. Le but de cette étude est de réduire les coûts d’investissement (poids et dimensions plus faibles donc bâtiment moins cher) et d’exploitation (réduction du coût de l’énergie nécessaire au fonctionnement) par rapport à une ligne dont les aimants fonctionnent à la température ordinaire dont on peut

Les actions en cours Structuration juridique du projet : le futur Groupement de Coopération Sanitaire ETOILE est en cours de constitution, réunissant les 3 CHU de Rhône-Alpes et le Centre Régional Léon Bérard. Equipe-projet : le chef de projet chargé de la réalisation du Centre a été sélectionné, il sera recruté dès le feu vert définitif du Gouvernement. Finances : une première subvention de 2 520 k€ a été votée le 10 novembre 2005 par le Conseil Régional Rhône-Alpes, permettant de lancer les premières actions pour la réalisation du Centre ETOILE. Autorisations : le 21 Novembre 2005 une première réunion a eu lieu à la DRIRE Rhône-Alpes avec les responsables régionaux et nationaux des autorités de sûreté qui auront à qualifier (comme cela se fait par ailleurs pour tout équipement de radiothérapie) les installations et les procédures du Centre ETOILE. J. Rt

l’œil ouvert CNAO, le centre italien d’hadronthérapie en cours de construction à Pavie En 2001, le gouvernement italien a décidé de créer la Fondation CNAO pour réaliser un centre de traitement des cancers avec des faisceaux d’hadrons. CNAO est financé par deux hôpitaux universitaires (Milan et Pavie), deux centres de traitement du cancer (Milan) l’Institut National de Neurologie (Milan) et la Fondation TERA à Novara. L’institut italien de physique nucléaire (INFN), les universités de Milan et de Pavie, le polytechnicum de Milan et la ville de Pavie participent au conseil d’administration de CNAO. Ce centre permettra de traiter des tumeurs jusqu’à 27 cm de profondeur avec un balayage actif d’ions légers C6+ principalement, mais aussi d’ions He2+, Li3+, Be4+, B5+ et O8+ (avec un parcours plus faible). Le centre comprendra, à terme, 5 salles de traitement, 3 avec des faisceaux fixes et 2 avec des faisceaux rotatifs. La première phase, en cours de construction, comprendra 3 salles avec 4 faisceaux fixes (3 horizontaux et 1 vertical), une 4ème salle sera réservée aux recherches cliniques et radiobiologiques. Le synchrotron CNAO est du type PIMMS/TERA fondé sur une évolution du projet PIMMS élaboré par le CERN, permettant d’accélérer des ions carbone jusqu’à 400 MeV/u et des protons jusqu’à 250 MeV. Pour réduire l’encombrement tous les éléments d’injection dans le synchrotron sont placés à l’intérieur de l’anneau. 45 compagnies (dont 30 italiennes) participent actuellement à la construction du bâtiment et des composants de haute technologies, sous la coordination de CNAO en collaboration avec INFN et de nombreux instituts internationaux, dont le laboratoire LPSC de Grenoble. Le premier traitement d’un patient est prévu pour fin 2007. En régime de croisière, le centre pourra assurer 20 000 séances par an. Dr. Sandro Rossi Directeur technique du projet

Recevez ”COUP D’ŒIL” Envoyez votre adresse mél à : joel.rochat@univ-lyon1.fr à chaque parution nous vous l’adresserons sous format pdf


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dans l’œil des médias

http://etoile.univ-lyon1.fr

garder à l’œil Thèses soutenues sur l’hadronthérapie en 2005 à l’Université Claude Bernard Lyon 1

■ Juillet

Pascal Pommier (médecin) «Modélisation spatiale et médicoéconomique des thérapeutiques innovantes : à propos du Projet français ETOILE d'hadronthérapie par ions carbone»

■ Octobre

Paolo Berra (physicien) «Conception, construction et essai d'un accélérateur linéaire à protons pour la thérapie du cancer»

■ Novembre

Patrice Jalade (physicien médical) «Mesures et modélisation des effets radiobiologiques des ions légers sur des cellules tumorales humaines : application à l'hadronthérapie»

◆ Colloques auxquels ont participé des membres du Projet ETOILE

■ Novembre 2005 - Bruxelles : Emerging hadrontherapy projects in Europe ■ Décembre 2005 - Chiba (Japon) : NIRS - Symposium on hadrontherapy ■ Février 2006 - Innsbrück (Autriche) : NIRS - MedAustron Joint Symposium on Carbon Ion Therapy in Cancer ■ Mars 2006 - Clermont-Ferrand : Premières Journées Scientifiques du Cancéropôle CLARA ■ Mars 2006 - CERN Genève : First ENLIGHT++ meeting

l’œil écoute Cette rubrique libre est ouverte aux médecins, patients, étudiants, chercheurs, enseignants... Nous encourageons donc nos lecteurs à apporter leur contribution à la rédaction. par le Dr. G. Durand - Pneumologue - Béziers

La gravité du cancer broncho-pulmonaire (morbidité et mortalité sont très proches), de fréquentes et parfois graves complications iatrogènes, parfois aussi de véritables impasses thérapeutiques, justifient l’essai de nouveaux traitements. La radiofréquence est utilisée depuis quelque temps mais les complications sont fréquentes, l’hadronthérapie (proton ou carbone) paraît être une technique intéressante du fait de l’excellente précision balistique (pic de Bragg), du risque réduit de complications radiques (la dose délivrée en amont de la tumeur est beaucoup plus faible que pour les rayons X), du risque réduit de radiorésistance. Les indications plus particulièrement intéressantes seraient les T*1 et T2 (taille tumorale maximale à définir) dans certaines circonstances particulières (poumon unique, refus du patient, patients inopérables) et en dehors d’un contact avec un gros vaisseau, l’œsophage ou le cœur. Quelques cas de tumeurs T3 voire T4 pourraient également en bénéficier. Si l’envahissement ganglionnaire, même N1, paraît logiquement être une contre indication, le long délai entre la tumeur initiale et l’apparition d’une nouvelle tumeur ainsi qu’un bon état général pourraient en élargir les indications. Les pneumologues doivent donc rester attentifs au développement de cette nouvelle technique dont l’efficacité paraît supérieure à la radiothérapie conventionnelle, avec un plus grand confort pour le patient (réduction du nombre des séances d’irradiation), car les problèmes techniques semblent nombreux (gating respiratoire, nécessité de fusion d’images TEP-TDM avant, pendant ou après le traitement). Nous attendons avec impatience les résultats de ce centre pilote français. (*: T désigne la taille d’une tumeur avec une gradation de 1 à 4 selon son extension locale)

Participez à la veille médiatique Notre objectif étant de vous tenir informé, le Comité de rédaction de “Coup d’œil” vous proposera dès notre prochaine parution une veille médiatique couvrant les informations concernant le Projet ETOILE, l’hadronthérapie et la recherche en hadronthérapie. Que ce soit la presse spécialisée ou grand public, la télévision ou le web, nous tâcherons de nous faire l’écho, en quelques lignes, des articles parus, des émissions passées ou à venir et des nouveautés sur les sites concernant notre domaine d’intérêt. Votre aide sera la bienvenue, n’hésitez pas à nous informer par mél des parutions qui vous auront semblé dignes d’être partagées par notre communauté (Support N°- date -titre de l’article et deux à trois lignes de résumé). “Coup d’œil” est à votre écoute, faites-nous part de vos suggestions, de vos souhaits, de vos remarques. P. G.

Coup d’@eil

Lettre d’information du Projet ETOILE

Directeur de la publication Joël Rochat Comité de rédaction Marcel Bajard Jacques Balosso Claude Detraz Patrick Gavignet Jean-Pierre Gérard Pascal Pommier Joseph Remillieux Joël Rochat Mél : joel.rochat@univ-lyon1.fr www@etoile.univ-lyon1.fr


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