La protonthérapie

Ano de publicação: 2010

INTRODUCTION:

La radiothérapie est une approche utilisée couramment dans le traitement du cancer. Selon une revue des guides de pratique fondés sur les données probantes, le taux optimal d’utilisation de cette thérapie s’établirait à 52 % [Delaney et al., 2005]. Elle repose sur l’emploi d’une source externe émettant des photons (rayons X ou gamma) qui ont une activité ionisante indirecte. Grâce aux nouvelles techniques comme la radiothérapie de conformation par modulation d’intensité (RCMI) ou la radiothérapie stéréotaxique, on peut administrer avec davantage de précision des doses importantes du rayonnement sur les tumeurs. Toutefois, bien qu’ils convergent sur les tissus malades, les faisceaux de photons traversent tant en amont qu’en aval des tissus sains, qu’ils peuvent endommager. Ces lésions entraînent quelquefois des conséquences à long terme qui varient entre autres selon le type de tissu, la dose de radiation et la sensibilité individuelle, mais pouvant aller jusqu’à provoquer des tumeurs cancéreuses secondaires. Ces effets indésirables ont pour conséquence de contraindre la dose nécessaire pour assurer le contrôle tumoral, même si cette contrainte est atténuée par l’étalement de l’irradiation dans le temps et son fractionnement (ou dose par fraction). Dans ce contexte, l’hadronthérapie3 représente une modalité de radiothérapie innovante, puisque les particules atomiques chargées (protons ou autres ions, surtout carbone) ont pour caractéristique de perdre la plus grande partie de leur énergie à la fin de leur trajectoire, au moment où leur vitesse est considérablement réduite. Cette propriété particulière fait en sorte que les dommages aux tissus sains ou aux organes sensibles adjacents aux tumeurs, particulièrement ceux situés en aval du volume cible traité, sont moins importants. C’est pourquoi l’utilisation de faisceaux d’ions a aussi été proposée pour le traitement de tumeurs pédiatriques, puisque les enfants sont plus à risque de complications ou de tumeurs secondaires lorsqu’ils sont exposés à des radiations. L’irradiation par protons, ou protonthérapie, est actuellement la modalité la plus répandue parmi les techniques d’hadronthérapie. Bien que cette technique soit utilisée depuis plusieurs années (première application clinique en 1954, en Californie, selon Manchón et ses collaborateurs, la protonthérapie est une technique de haute technicité qui exige une infrastructure lourde et coûteuse, ce qui a limité sa diffusion à travers le monde. Mais récemment, l’intérêt pour cette technologie, particulièrement pour le traitement des cancers pédiatriques, s’est accru. Ainsi, la Direction de la lutte contre le cancer, au ministère de la Santé et des Services sociaux, a sollicité l’expertise de l’Agence d’évaluation des technologies et des modes d’intervention en santé (AETMIS) pour examiner le bien-fondé du recours à la protonthérapie. Après discussion, il a été convenu que l’AETMIS prépare une brève note informative résumant les multiples évaluations, travaux et informations générales publiées récemment. La note ciblera particulièrement la détermination de la meilleure utilisation de cette technologie, particulièrement pour les cancers pédiatriques, et les indications pour lesquelles elle peut apporter des bénéfices probants. La recherche documentaire soutenant la présente note a essentiellement ciblé les revues de la littérature les plus récentes, qu’elles soient systématiques ou non, les rapports formels ou de veille en évaluation de technologie (base de données HTA d’INAHTA), les articles publiés dans les revues scientifiques (banque MEDLINE) et des documents gouvernementaux ou d’organismes (associations ou établissements). La recherche s’est poursuivie jusqu’à la fin de juillet 2010. Les mots clés utilisés ont été proton therapy, proton beam therapy, particle therapy ou leurs équivalents français, «protonthérapie » et « hadronthérapie ». Puisque plusieurs études traitaient de façon générale de l’hadronthérapie, le terme apparaîtra à plusieurs reprises dans le texte, mais l’analyse se concentrera sur les résultats de la protonthérapie.

LA TECHNOLOGIE:

Le Concept: Les principales composantes technologiques d’un centre de protonthérapie sont : le système de planification du traitement; l’infrastructure de positionnement du patient; le système de production du faisceau; le système de transport du faisceau; les systèmes d’administration de la dose thérapeutique (tête rotative ou installation fixe); les systèmes de contrôle du traitement et de sécurité; le système de gestion des données; l’interface des systèmes et réseaux informatiques; un équipement adéquat d’imagerie. Toute installation moderne de protonthérapie doit être entièrement intégrée dans ses composantes techniques et cliniques et avec les autres fonctions hospitalières.

Propriétés physiques et radiobiologiques:

Sur le plan de la balistique, la distribution de la dose en profondeur est caractérisée par un pic étroit de dose absorbée (connu sous le nom de pic de Bragg) et l’énergie cinétique initiale des protons détermine à quelle profondeur ce pic va se former6. Au-delà de ce point, il n’y a pas de « faisceau de sortie », la dose d’aval devenant négligeable sur quelques millimètres, c’est-à-dire qu’elle tombe pratiquement à zéro. L’intensité du faisceau détermine la dose qui sera déposée dans le tissu cible.

Une deuxième caractéristique physique concerne la distribution de dose en bordure du faisceau :

on observe une très faible dispersion du rayonnement entraînant une pénombre latérale très étroite.

CONCLUSION:

Voici les principaux constats qui se dégagent de cette note informative: La faiblesse des données probantes, surtout en raison de l’absence de solides études comparatives, ne permet pas de se prononcer sur l’efficacité et l’innocuité relatives réelles de la protonthérapie, notamment par rapport aux techniques modernes de radiothérapie (photons). Toutefois, plusieurs organismes d’évaluation, services gouvernementaux et experts sont d’avis que, malgré la faiblesse de la preuve, la protonthérapie est indiquée pour le traitement de mélanomes intra-oculaires, de chordomes de la base du crâne et du rachis, de chondrosarcomes de la base du crâne, ces indications étant généralement reconnues dans la pratique. De plus, certains de ces groupes ou experts ajoutent, comme indications plus ciblées, après une évaluation clinique serrée de chaque cas, des tumeurs rares et particulières chez des groupes choisis de patients lorsque le traitement habituel par photons risque de léser des structures fragiles adjacentes. Les cancers pédiatriques (entre autres médulloblastomes, rétinoblastomes, rhabdomyosarcomes) sont souvent compris dans ce groupe plus ciblé, alors que, chez les adultes, peuvent s’y retrouver des méningiomes, des tumeurs intracrâniennes, des sarcomes spinaux ou paraspinaux des os ou des tissus mous, par exemple. Ces indications standards se traduisent par de très faibles nombres de patients, les estimations les plus serrées se situant entre 4,3 (Belgique) et 15 (Pays-Bas) par million de population. De tels taux se traduiraient au Québec par un nombre de patients variant entre 34 et 119 par année, selon la population estimée en 2010. Toutefois, dans la réalité, ces nombres pourraient être inférieurs puisqu’il faudra tenir compte de l’évaluation individuelle de chaque cas. Le coût de construction d’un centre de protonthérapie (avec trois salles de traitement) s’élèverait à environ 125 millions de $ CA alors que son coût de fonctionnement pourrait atteindre 20 millions par année (et même, 30 millions, si on inclut le coût du financement). Ces estimations sont conditionnelles au traitement de 900 à 1 800 patients par année, nombres qui dépassent largement ceux qui correspondent aux indications standards de la protonthérapie. Il est difficile d’estimer le rapport coût/efficacité différentiel de la protonthérapie en raison de la grande incertitude qui entoure son efficacité, non seulement en ce qui a trait aux indications potentielles ou théoriques, mais également aux indications standards. Les administrations des services de santé de plusieurs pays couvrent les frais des patients présentant des indications standards pour la protonthérapie et ne pouvant être traités sur place. Elles ont établi ou prévoient établir des mécanismes rigoureux pour déterminer et orienter ces patients vers des centres offrant ce service à l’étranger. Au Québec, de 2005 à 2009, on a accepté en moyenne quatre demandes de traitement (patients traités à Boston) par année, mais seulement la moitié ont reçu les traitements. Le coût moyen par patient dans les deux dernières années s’établit à environ 250 000 $. Tous les rapports et revues examinés dans cette note soulèvent le besoin de poursuivre la recherche sur les simulations dosimétriques, l’efficacité et l’innocuité de la protonthérapie, notamment dans le cadre d’études comparatives (ou observationnelles dans certaines circonstances) rigoureuses. Selon l’expérience des pays analysés dans cette note, toute décision d’introduction de la protonthérapie sur leur territoire soulève de nombreux enjeux cliniques, opérationnels (dont le nombre de patients), techniques (main-d’œuvre, expertise et équipements lourds spécialisés) et financiers (coût élevé), en plus d’être associée à des enjeux de recherche clinique et industrielle qui entraînent la nécessité de partenariats touchant le financement et l’utilisation. La décision de création d’un centre de protonthérapie doit donc reposer sur des études rigoureuses de pertinence et de faisabilité.

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