CONTROLE DE L’HADRONTHERAPIE PAR DETECTION DE RAYONNEMENTS SECONDAIRES
Résumé
L'hadronthérapie consiste à traiter des tumeurs localisées grâce à des faisceaux d'ions, principalement des protons, mais aussi des ions légers tels que les ions carbone. En effet, les ions accélérés ont la particularité d'avoir un parcours bien défini dans la matière, et un dépôt d'énergie qui augmente au fur et à mesure que l'énergie de la particule diminue, ce qui conduit à un maximum de dépôt de dose en fin de parcours (appelé pic de Bragg). Cette précision balistique rend l'hadronthérapie adaptée aux tumeurs localisées près d'organes à risque, ou pour lesquelles la dose au tissus sains environnants doit être minimisée (tumeurs pédiatriques). De plus, pour les ions plus lourds que les protons, tels que les ions carbone, la densité de dépôt d'énergie en fin de parcours permet d'augmenter l'efficacité biologique du rayonnement, et donc de traiter des tumeurs radiorésistantes. Un des enjeux actuellement abordés pour l'optimisation de la qualité des traitements est de pouvoir contrôler en ligne le dépôt de dose. Plus particulièrement, il est nécessaire de pouvoir mesurer, si possible en temps réel, la position du pic de Bragg afin de vérifier qu'il n'y a pas de déviation par rapport au plan de traitement. Des techniques d'imagerie spécifiques sont donc en cours de développement. Elles sont principalement basées sur les rayonnements secondaires issus de la fragmentation nucléaire subie par une fraction du faisceau: imagerie SPECT des gammas prompts, imagerie TEP de désintégration des radioisotopes émetteurs beta+, et imagerie de trajectométrie de protons secondaires (en carbone thérapie). Nous dresserons le panorama des développements en cours et des enjeux pour une intégration dans le workflow clinique. Remerciements Le travail effectué sur le sujet par l'auteur est actuellement financé en partie par le réseau France Hadron (ANR-11INBS-0007) et le LABEX PRIMES (ANR-11-LABX-0063)