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Curiethérapies



La plus ancienne thérapie nucléaire aujourd'hui modernisée

La Curiethérapie est la plus ancienne application thérapeutique de la radioactivité. Dès 1901, à l'époque de Pierre et Marie Curie, on prend conscience de l'effet des radiations et de la possibilité de les utiliser à des fins médicales en mettant en contact les substances radioactives avec les tumeurs quand elles sont externes ou accessibles.

Préparées en collaboration avec la laboratoire Curie, des aiguilles radioactives sont appliquées dans le années 20 dans les tissus malades ou dans les supports moulés adaptés aux zones à traiter. L'Institut du Radium publie ses premières analyses de résultats sur des cancers du corps utérin. Les ampoules ou aiguilles radioactives au radium (un élément naturel très rare) sont aujourd'hui remplacées par des radioéléments artificiels. Le principal, employé aujourd'hui sous forme de sources scellées, est le l'iridium-192 dont la période radioactive est de 74 jours.

La curiethérapie permet de traiter, de façon spécifique ou en complément d'un autre traitement, des tumeurs cancéreuses, notamment de la sphère ORL, de la peau, du sein ou des organes génitaux.

La curiethérapie à bas débit est la plus répandue. Elle délivre des débits de dose de 0,4 à 2 Gray (Gy) par heure et nécessite l'hospitalisation du patient durant plusieurs jours. Les sources d'iridium-192 sont destinées aux applications à l'intérieur des tissus. Elles se présentent le plus souvent sous forme de fils de 0,3 à 0,5 mm de diamètre, ayant une longueur maximale de 14 cm. L'activité de ces sources est de l'ordre du ou de quelques milliards de becquerels (GBq). Les curiethérapies endocavitaires (à l'intérieur de cavités naturelles) utilisent soit des fils d'iridium-192 soit des sources de césium-137. Les sources restent en place toute la durée de l'hospitalisation du patient.

Curiethérapie du sein à l'iridium-192
Pour une curiethérapie à haut débit, la taille d'un implant d'iridium radioactif est de l'ordre du milllimêtre L'implant est soudé à l'extrémité d 'un câble destiné à être inséré dans le cathéter montré sur l'image avec son bouchon. Une règle graduée et une pièce de 10 cents donnent l'échelle. Le cathéter est mis en place au préalable dans le tissu cancéreux. L'insertion et le positionnement de la source radioactive dans le cathéter sont commandés à distance. La coupe du sein à droite, montre les points où les cathéters seront insérés pour entourer la tumeur.
Arizona Oncology Services

La pose des sources s'effectue dans une salle d'application blindée, où les tubes qui contiendront les sources sont mis en place sur le patient et leur bon positionnement est contrôlé par des clichés radiologiques ; puis les sources radioactives sont introduites à l'aide d'un « projecteur de sources » dans une chambre protégée.La curiethérapie pulsée à moyen débit est appelée à se développer. Cette technique délivre des doses identiques à celles de la curiethérapie à bas débit mais réparties sur des temps plus courts (cf. note) . Les irradiations sont fractionnées en plusieurs séquences (pulses). Le patient ne porte pas en permanence des sources, ce qui améliore son confort et lui permet de recevoir des visites. La radioprotection des personnels est améliorée car ils peuvent intervenir auprès du patient entre les séances.

Curiethérapie à haut débit
Curiethérapie à haut débit du sein dans un hôpital de l'Arizona aux USA. L'agrandissement montre des cathéters creux dans lesquels des sources d'iridium sont insérées. Les cathéters sont maintenus en place aux deux extrémités par des boutons. La machine télécommandée à droite délivre et positionne les sources radioactives dans les cathéters. Le traitement qui dure une dizaine de minutes a lieu dans une chambre blindée. Le protocole prévoit deux séances séparées d'au moins six heures, entre lesquelles la patiente peut quitter la clinique. Une dose fractionnée est plus efficace et plus sure qu'une dose délivrée en une seule fois.
Arizona Oncology Services

La curiethérapie à haut débit utilise une source d'iridium-192 de quelques millimètres, d'activité beaucoup plus forte (jusqu'à 370 GBq) et délivrant des débits de dose supérieurs à 12 Gy/h. Un projecteur de source comparable à celui employé pour la curiethérapie pulsée est utilisé. Les temps de traitement durent quelques minutes au maximum. Les irradiations sont conduites dans un local s'apparentant à une salle de radiothérapie externe et disposant des mêmes dispositifs de sécurité.

La curiethérapie à haut débit est utilisée principalement pour le traitement des cancers de l'œsophage et des bronches.

Curiethérapie de la prostate :

On observe, aux Etats-Unis et maintenant en Europe, un renouveau de la curiethérapie pour les traitements des cancers de la prostate. La curiethérapie de la prostate consiste à installer dans cette glande des implants radioactifs constitués d'une source radioactive enrobée dans une capsule de titane. Deux radioéléments artificiels sont utilisés, l'iode-125 et le palladium-103.

Implants pour les cancers de la prostate
La taille d'un implant est celle d'un grain de riz. Les deux radioéléments artificiels utilisés et introduits dans ces implants, l'iode-125 (I-125) et le palladium-103 (Pd-103), émettent des électrons d'énergie relativement faible. Les électrons ne sont pas assez énergiques pour sortir des implants. L'irradiation est due aux rayons X qui sont principalement absorbés dans les tissus cibles entourant l'implant.
Kimmel Cancer Center at Jefferson.

Pourquoi ces deux radioéléments ? Ils ont en commun de se désintégrer par capture électronique, un mode de désintégration rare qui dépose peu d'énergie dans le milieu (Celle-ci est majoritairement emportée par un neutrino, une particule très peu interactive qui ne laisse aucune trace dans le corps du patient !). Des électrons (électrons de conversion, électrons Auger et des rayons X sont émis au cours du réarrangement de l'atome qui suit la capture. Les électrons, dont l'énergie est plus faible que celle des électrons bêta normaux, sont absorbés par les parois de la capsule.

Le dépôt d'énergie dans l'organisme est seulement dû aux rayons X : 20 keV en moyenne par désintégration. Ces rayons possèdent une énergie de l'ordre également de 20 keV. Dans ce domaine d'énergie, le parcours moyens des rayons X dans la matière vivante n'est que de quelques cm. Pour cette raison, la majeure partie de l'énergie déposée dans l'organisme l'est dans la prostate ou à proximité immédiate. Ceci explique que l'on puisse garder ces implants alors que dans d'autres curiethérapies les sources ne sont gardées que le temps de l'hospitalisation.

Curiethérapies de la prostate
Depuis quelques années, l'utilisation de sources scellées d'iode 125 (période de 60 jours) pour le traitement des cancers de la prostate vient compléter les techniques de curiethérapie bas débit. Les sources d'iode 125, de quelques millimètres de long, sont mises en place de façon permanente dans la prostate du patient. Elles ont une activité unitaire comprise entre 10 et 25 MBq et un traitement nécessite environ une centaine de grains représentant une activité totale de 1500 MBq, permettant de délivrer une dose prescrite de 145 Gy à la prostate.
Kimmel Cancer Center at Jefferson/Adam Dicker

De 40 à 130 implants sont installés dans la prostate, le nombre étant déterminé par le volume de la prostate à traiter. Ces implants restent à demeure. Cependant ils perdent complètement leur radioactivité au bout d'un temps à la fois long et court : les implants d'iode-125 au bout d'environ 6 mois, ceux de palladium-103 d'environ 3 mois.La rapidité avec laquelle la radioactivité décroît et les atomes radioactifs se transforment en atomes non-radioactifs est déterminée par la période : 60,5 jours pour l'iode-125 et 17,7 jours pour le palladium-103. Pour délivrer aux cellules cancéreuses la même quantité de radiations, l'activité des implants au palladium est choisie au départ plus élevée qu'avec l'iode, la durée d'irradiation étant plus courte.

Evolution de l'activité d'implants d'iode-125
La radioactivité des implants et le nombre d'atomes radioactifs diminuent avec une rapidité qui est déterminée par la période : 60,5 jours pour l'iode-125 et 17,7 jours pour le palladium-103. Le gros de l'activité des implants a disparu au bout de quelques périodes, 87,5 % au bout de 3 périodes, 98,4 % au bout de 6 périodes, 99,9 % au bout de 10 périodes. La décroissance du palladium est 3 fois plus rapide. En six mois, il a virtuellement disparu. C'est une question de débit de dose adapté à l'état du malade, voire son âge, qui détermine le choix de l'un ou de l'autre.
Kimmel Cancer Center at Jefferson/Adam.P.Dicke

La plupart des rayonnements émis par l'ode-125 et le palladium-103 ont beau être essentiellement absorbés dans la glande à traiter, un fraction touche néanmoins des structures proches comme le rectum. A cette inquiétude légitime pour le patient, s'ajoute un risque pour l'entourage tant que la radioactivité n'a pas décru suffisamment : le patient est lui-même radioactif : des rayons gamma et X émis lors de certaines désintégrations émergent aussi de son corps en raison de leur caractère pénétrant. Le niveau de radiations émergeantes après l'installation des implants reste toutefois à un niveau jugé peu dangereux pour l'entourage, mais quelques précautions permettent de réduire le risque. Il faut éviter des contacts prolongés avec des femmes enceintes ou avec de jeunes enfants (comme les prendre sur les genoux) durant les 3 ou 6 mois nécessaires pour que la radioactivité disparaisse, mais une accolade, une embrassade ou une poignée de mains sont parfaitement sures.