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Enjeux de la recherche en
hadronthérapie
ARA
Auvergne Rhône Alpes
J-M. Moreau (LIRIS) 
Crash-course en hadronthérapie
Un peu d’histoire… • 1895 : découverte des rayons X (W. Röntgen) • 1896 : première radiothérapie (V. Despeigne, Lyon) • 1905 : découverte du pic d’ionisation (W. Bragg) • 1946 : naissance de l’hadronthérapie (R.R. Wilson, Berkeley) • 1913-30-33-63 : modèles physiques • 1954 : premier traitement par protons (cyclotron, Lawrence Berkeley Laboratory) • 1975 : utilisation dautres ions (Berkeley) • 1994 : premier centre (HIMAC, Japon) • 1997 : GSI (Darmstadt)
Centres de protonthérapie…
• 55 centres
opérationnelsCentres de carbone thérapie… 7 centres opérationnels : • Japon (Chiba 1994, Hyogo 2002, Gunma 2010) + Tosu… • Chine (Shanghai) + Lanzhou… • Allemagne (Heidelberg, 2008) + Marburg, Kiel (non opérationnels). • Italie (CNAO, Pavie, 2010) • Autriche (Wien-Neustadt, 2013)
Historique «HT-ARA» (par la suite : HT = hadronthérapie, ARA = Auvergne-Rhône-Alpes) • Projet ETOILE (1997-2014) • Soutien UCBL, Région Rhône-Alpes, Grand Lyon • Programme Rhône-Alpin de Recherche en Hadronthérapie (PRRH/UCBL, 2007-2013) • LabEx PRIMES (Physique Radiothérapie Imagerie Médicale et Simulation) 2012-2020 • France Hadron: Infrastructure Nationale 2012-2020 (Lyon = «nœud» pilote) • ENLIGHT (CERN) Partner, ULICE, ENVISION, ENTERVISION Horizon 2020
Structuration «HT-ARA»
PHRC GCS ETOILE
Recherche médicale PRRH Projet centre médical
France Hadron • Th 1,2: Etudes et projet
médicaux
• Th 4: données physiques de Labex PRIMES
• WP1: Recherche
base et contrôle en ligne
clinique
• Th 5 : Radiobiologie • WP1: Instrumentation –
• WP4: Qualité du
• Th 6 : Planification de radiothérapies innovantes
traitement
• WP3 : Radiobiologie
• WP3: Radiobiologie traitement
• Th 7 : Organes en • WP5 : Modélisation,
• WP2 : Planification de
mouvement Simulations
Traitement
• + WP2,4: Imageries
innovantes, Traitement de
limage
Réseau CLARA
européen Hadronthérapie = pôle émergent
ENLIGHT Groupe de travail Enjeux «HT-ARA» :
médical/médico-économique
• Objectifs :
– spécification des indications consolidées pour traitement par ions
carbone ; réseau patients ; études cliniques avec centres carbone
existants (Japon, Allemagne, Italie, Autriche)
– étude nombre des cas/an potentiels par indication, recrutement,
flux de patients, optimisation
• Atouts :
– PHRC, études cliniques/épidémiologiques, tissu médical lyonnais,
projets Européens (ULICE), France Hadron
• Verrous : (hormis avenir du Centre ETOILE !)
– convaincre la communauté ; clarifier les indications (P vs C)
– plus d’essais cliniques — manque d’essais randomisés (P & C)
– Plan Cancer III : meilleure coordination, mais explosion centres
protons prévisible, pas de centre ions carbone acté.Enjeux «HT-ARA»: radiobiologie
• Objectifs :
– comprendre, quantifier, modéliser les effets des ions carbone sur les
tissus sains et tumoraux pour optimiser les traitements
– rechercher des biomarqueurs pour orienter et personnaliser les
traitements
– rechercher des agents thérapeutiques pour amplifier les bénéfices de
la radiothérapie (radiorésistance, récidive, migration)
• Atouts :
– 3e rang mondial de publication
– modèle Nanox (nanodosimétrie, effet oxydant)
– dynamique pluridisciplinaire depuis plus de 10 ans (physique et radio/
biologie)
– France Hadron (FaraH), Labex PRIMES
• Verrous :
– accès faisceau pour expérimentations Poster de
– briser la barrière LEM (GSI) et M.Beuve
s'affirmer dans les projets européens à ces journéesEnjeux «HT-ARA»: contrôle en ligne
• Objectifs :
– améliorer le contrôle du positionnement de la dose «en
ligne»;
– mesurer la dose physique (et biologique?)
• Atouts :
– Imagerie gamma prompts, vertex, ß+
– Cameras dédiées (Compton, gamma caméra, TEP)
– Projets ENLIGHT : ENVISION/ENTERVISION
– France Hadron (FaraH), Labex PRIMES, ANR
– Collaborations GSI-HIT, CNAO ; IBA
• Verrous :
– accès faisceau pour expérimentations
– développement «industriel» Poster de
JM.Létang
à ces journéesEnjeux «HT-ARA»:
amélioration du plan de traitement
• Objectifs :
– améliorer la précision du plan de traitement : réduction des
marges d’erreur
– adapter aux progrès en compréhension radiobiologique (P
& C)
– améliorer la fiabilité et la rapidité du plan de traitement
(simulations vs planification «analytique») : compromis
entre précision et temps de calcul
• Atouts :
– France Hadron (FaraH), Labex PRIMES
– Projet ENLIGHT : ENVISION
– Implication dans la communauté GATE/GEANT4
– Radiographie protons (P & C)
• Verrous :
– descendre en-dessous de ±3% de marge d’erreurEnjeux «HT-ARA»:
IGRT & organes/tumeurs en mouvement
• Objectifs :
– Permettre le traitement par HT de tumeurs mobiles
• Atouts :
– IGRT : techniques d’imagerie et reconstruction couplées à
blocage de respiration
– M4D, Modélisation 4D multi-physique multi-échelle biomécanique
spécifique patient
– France Hadron (FaraH), Labex PRIMES, CLB
– Projets ENLIGHT :
• IGRT : ULICE, collaboration avec CNAO
• M4D : ENVISION, collaboration avec CNAO
• Verrous :
– IGRT : non-reproductibilité du processus respiratoire,
– M4D : temps de calcul, précision, validation clinique (Hôpital G.
Pompidou)
– IGRT+M4D : convaincre la communauté hadronEnjeux «HT» globaux: futur ?
• Objectifs globaux :
– abaisser le coût du traitement
– avoir accès à des machines plus compactes, plus souples, moins chères,
• tendance IBA : petites machines à une salle (proton)
– Problématique des têtes rotatives isocentriques (gantries) pour les ions
carbone
• Le CERN affiche sa volonté
– de mise en œuvre d’une machine plus efficace moins chère que PIMMS +
(circ. 1980)
– d'orientation vers des applications médicales et radiobiologiques
• CLARA :
– appels d’offre: plateformes structurantes, OncoStarter, appels preuve du
concept.
– Radiothérapies innovantes axe affiché: la preuve. Synergie France Hadron/
PRIMES/CLARA.
• Horizon 2020 ?Vous pouvez aussi lire
