hadronthérapie contexte international et national
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Jean-Michel LAGNIEL Hadronthérapie Roscoff 2005
HadronthérapieContexte International et National
CancerHadronthérapieAsie (Japon)USAEurope
Jean-Michel LAGNIEL Hadronthérapie Roscoff 2005
Le cancer Contexte 1/2
800 000 françaisvivent avec un cancer
1 français / 3a eu, a, ou aura un cancer
280 000nouveaux cas détectés / an
150 000 morts / an(2000)
63 %de progression en 20 ans
Nouveaux cas en France
1980 2000
Sein 21 200 41 900
Prostate 10 900 40 300
Intestin 24 000 36 300
Poumon 18 000 27 700
… … …
Lymphome 4 000 9 900
Rein 3 700 8 300
Foie 2 000 6 000
… … …
+ 63 % 170 000 280 000
Jean-Michel LAGNIEL Hadronthérapie Roscoff 2005
Le cancer Contexte 2/2
• Chirurgie
• Chimiothérapie
• RadiothérapieEntre 40 et 50 % des malades
Plus d’1/3 des 15 000 accélérateurs dans le monde
(W > 1 MeV hors radio)
• Association de traitements
Guérison et qualité de vie
Taux de survie à 5 ansen Europe
Sein Poumon
France 81 % 14 %
Suède 81 % 10 %
Suisse 80 % 12 %
… … …
UK 67 % 7 %
Estonie 62 % 8 %
Pologne 60 % 8 %
Slovaquie 58 % 8 %
Jean-Michel LAGNIEL Hadronthérapie Roscoff 2005
Hadronthérapie 1/2 Pourquoi ?
Protons et ions (carbone)
Précision balistique
Efficacité (organes à risque préservés)
Préserver les tissus sains
Meilleure qualité de vie post traitement
Contrôle 4D Précision = 1 mm
X – Y = déviateurs (15 x 15 cm)
Z = énergie (pic de Bragg)
250 MeV p 400 MeV / u C pour 25 cm
W/W 0,5 %
t = contrôle du déversement
« gating » respiratoire
qq 109 pps (p ou C)
Standard accélérateurs
Jean-Michel LAGNIEL Hadronthérapie Roscoff 2005
Hadronthérapie 2/2 Pourquoi du carbone ?
Précision balistique
• Moins de diffusion (X, Y)
• Problème de fragmentation des ions « traînée » après le pic de Bragg
Efficacité biologique
• Efficacité biologique des protons = efficacité biologique des X
EBR p = 1,03 (même LET)
• EBR C = 3 – 4
dans le pic de Bragg
Jean-Michel LAGNIEL Hadronthérapie Roscoff 2005
Japon 1/5
-1- NIRS, Chiba, p, C, O, Ne…, 2 synchrotronsProtons @ cyclotron dès 1979 (145 patients – 2002)
2000 patients ions depuis 1994
-2- HIBMC, Hyogo, p + C, synchrotron500 patients depuis 2001 (OK C mars 2005)
-3- PRMC, Tsukuba University, protons, synchrotron, KEK Hitachi 1998700 patients (1983 – 2000) + 500 patients nouveau centre
-4- Wakasa Wan Energy Research Center, protons, synchrotron 200 MeVMultipurpose (Region + JAERI + 3 private electricity compagnies)
-5- NCC, Kashiwa, protons, cyclotron 300 patients depuis 1998
-6- SCC, Shizuoka, protons, synchrotron, juillet 2003100 patients
Jean-Michel LAGNIEL Hadronthérapie Roscoff 2005
Japon 2/5 NIRS / HIMAC
2000 patients traités C (stat +) R&D Recherche clinique
Jean-Michel LAGNIEL Hadronthérapie Roscoff 2005
Results of carbon ion radiotherapy in 5 major tumors at NIRS (June 1994 ~ Feb 2002)
Protocol phase Material Treatment No. Response 2yr 4yr(fractions/week) of patients rate a) local control b)
survival
H&N-1 I/II Locally advanced 18/6 17 73% 80% 47%H&N-2 I/II Locally advanced 16/4 19 68% 71% 32%H&N-3 II Locally advanced 16/4 148 52% 69% 36%H&N-5 II 16/4 7 100% - -
Lung-1 I/II Stage I (peripheral) 18/6 47(+1) 54% 62% 78%Lung-2 I/II Stage I (peripheral) 9/3 34 85% 86% 65%Lung-3 I/II Stage I (Hilar) 9/3 14 93% 100% -Lung-4 II Stage I (peripheral) 9/3 50(+1) 65% 98% 63%Lung-6 I/II Stage I (peripheral) 4/1 32 66% - -
Liver-1 I/II T2 ~ 4 MONO 15/5 24(+1) 75% 74% 46%Liver-2 I/II T2 ~ 4 MONO 4 ~ 12/1 ~ 3 82(+4) 72% 85% -%Liver-3 II T2 ~ 4 MONO 4/1 26 81% - -
Prostate-1 I/II B2 ~ C C ion+Hormone 35 11% 100% 94%Prostate-2 I/II A2 ~ C C ion+Hormone 61 21% 100% 89%Prostate-3 II T1C ~ C C ion+Hormone 74 8% 100% -
Bone/Soft-1 I/II un-resectable 16/4 64 36% 77% 47%Bone/Soft-2 II un-resectable 16/4 47 62% 92% -
a) Response rate : Percent of tumors with >50% reduction in size. b) Local control rate : Percent of tumors with no evidence of local recurrence
or relapse.
Japon 3/5 NIRS / HIMAC
Jean-Michel LAGNIEL Hadronthérapie Roscoff 2005
Japon 4/5 NIRS / 3ième centreCarbone uniquement (pas de protons)
R&D = NIRS + KEK + RIKEN + industriels
Construction Mitsubishi (objectif 100 M$ @ 140)
Contacts avec + de 10 régions / investisseurs
Jean-Michel LAGNIEL Hadronthérapie Roscoff 2005
Japon 5/5 Shizuoka Cancer Center
Jean-Michel LAGNIEL Hadronthérapie Roscoff 2005
Chine, Corée
Wanjie Proton Therapy Center, Zibo, ChineWanjie Irradiation Co LTD
Protons 230 MeV, Cyclotron IBA, 3 gantries + 1 HPremier patient en décembre 2004
China-Japan Friendship Hospital, Beijing, ChineProtons 230 MeV, Cyclotron IBA, en attente de livraison
Xian, Shanxi Province, Chine, Chang An Group (privé)Protons 230 MeV, Cyclotron IBA,
National Cancer Center, Goyang-Si, CoréeProtons 230 MeV, Cyclotron IBA2 gantries + 1 H + 2 lignes recherche
Jean-Michel LAGNIEL Hadronthérapie Roscoff 2005
USA 1/2 Les pionniers
L’idée : RR Wilson, " Radiological Use of Fast Protons ", 1946 Premier patient : Berkeley 1954
Les pionniers à Berkeley : Cornelius Tobias … José Alonso, Joseph Castro
Harward (p, 1961) Los Alamos (-, 1974)
Loma Linda 1990
Premier hôpital hadronthérapieSynchrotron
Protons 70 – 250 MeVDesign et fabrication Fermilab
9585 patients traités / 11-04
Jean-Michel LAGNIEL Hadronthérapie Roscoff 2005
USA 2/2 4 nouveaux centres protons
Northeast Proton Therapy Center, Massachusetts General Hospital, Boston, 2001Midwest Proton Radiation Institute, Indiana University, Bloomington, 2004MD Anderson Cancer Center, Houston, protons, synchrotron Hitachi, 2005University of Florida, Jacksonville, protons, cyclotron IBA, 2006 (110 M$)
Hadronthérapie carbone (SIEMENS) ???
Jean-Michel LAGNIEL Hadronthérapie Roscoff 2005
Europe Passé - PrésentUppsala (1) p 1957 – 1992 2054 patientsDubna (1) p 1967 – 1996 124 patientsITEP Moscou p 1969 3785 patients 12-04St Petersbourg p 1975 1145 patients 04-04PSI (SIN) - 1980 – 1993 503 patientsPSI 72 MeV p 1984 4182 patients 12-04Uppsala (2) p 1989 418 patients 01-04Clatterbridge (UK) p 1989 1372 patients 12-04Louvain la Neuve p 1991 – 1993 21 patientsNice p 1991 2555 patients 04-04Orsay p 1991 2805 patients 12-03PSI 200 MeV p 1996 209 patients 12-04GSI C 1997 198 patients 12-03HMI Berlin p 1998 546 patients 12-04Dubna (2) p 1999 296 patients 12-04INFN-LNS Catane p 2002 82 patients 11-04
Jean-Michel LAGNIEL Hadronthérapie Roscoff 2005
Europe Présent - Futur
PROTONS
PSI Zurich Cyclotron supra ACCEL, 2 gantries, ActifRinecker Center Munich Cyclotron supra ACCEL, 4 gantries
Privé, 4000 patients / anRinecker #2 Cologne En constructionICPO Orsay Jouvence CPO
CARBONES
HICAT HeidelbergCNAO PavieMedAustron Wiener N. 40 % état, recherche " investisseur " ETOILE / CNRH Lyon Marcel BajardASCLEPIOS Caen Robin Ferdinand
Jean-Michel LAGNIEL Hadronthérapie Roscoff 2005
ICPO (protons)
~350 en 2005
700 patients par an en 2008
Effort principal pour les enfants(medulloblastome, tête et cou, etc.)
Extension des indications pour les adultes
(tête et cou, tumeurs proches de la colonne vertébrale, etc.)
Institut Curie – Centre de Protonthérapie d’Orsay
REM : Pierre Bey a visité Shizuoka
Jean-Michel LAGNIEL Hadronthérapie Roscoff 2005
ICPO
Synchrotron (8 m)
Bras isocentrique 7 – 10 m (~ 10 M€)Cyclotron (Boston) 4 m 220 T
Sans arrêter les traitements !
Jean-Michel LAGNIEL Hadronthérapie Roscoff 2005
HICAT Heidelberg (carbones)
@ GSI … et le groupe Kraft – Haberer @ expérience acquise à GSI
Actif spot scanning (pb tumeurs mobiles)Gantry 600 Tonnes
72 M€ (90) Premier patient en 2007
Jean-Michel LAGNIEL Hadronthérapie Roscoff 2005
CNAO Pavie (carbones)PIMMS TERA (Amaldi) CNAO CERN - INFN
Jean-Michel LAGNIEL Hadronthérapie Roscoff 2005
Contexte nationalCabinet de Philippe Douste-Blazy Ministre des Solidarités, de la Santé et de la Famille
Cabinet de François D’Aubert Ministre Délégué à la Recherche
COMMUNIQUE Paris, le 12 mai 2005
Création d’un Pôle national de recherche en hadronthérapie pour le traitement du cancer
Le site de Lyon a été choisi pour l’implantation d’un premier centre de recherche français en hadronthérapie.
Ce centre associera au sein d’un réseau européen pluridisciplinaire les meilleures équipes de médecins, de biologistes et de physiciens, impliquées dans le développement de cette nouvelle approche thérapeutique, notamment les équipes des projets «Etoile» et «Asclépios».
Le potentiel de cette technique justifie un important effort de recherche…
Ce projet national s’appuiera sur une collaboration renforcée entre les équipes des villes candidates, Caen et Lyon, et l’ensemble des organismes de recherche concernés (CNRS, Inserm, CLCC, CHU, Universités, CEA, CERN) …
YaKa… A mettre en musique…
Jean-Michel LAGNIEL Hadronthérapie Roscoff 2005
CONCLUSION 1/2
IMAGE DE MARQUE du CEA et de l’IN2P3
Un investissement relativement faiblepour un retour sur investissement très fort
Démonstration que les techniquesdéveloppées pour la recherche fondamentale ont des
retombées directessur l'amélioration du traitement et de la qualité de vie des
malades
Fort soutien des politiques et de la population locale (nombreux articles de journaux, on en parle dans les
radios locales...) Image positive
Démonstration et valorisation du savoir faireEx Cryomagnétisme "gantry supra"
Jean-Michel LAGNIEL Hadronthérapie Roscoff 2005
CONCLUSION 2/2
MOTIVANT POUR LES PHYSICIENS DES ACCELERATEURS
OBJECTIFGuérir des malades et préserver leur qualité de vie
INTERET DU TRAVAIL
* Équipe = Médecins + Physiciens Médicaux + Physiciens
* Technique nouvelle : beaucoup à inventer
* Challenges excitants : assurance « qualité médical », machine « presse bouton »
* Une nouvelle façon de construire des installations (« aires » et accélérateur)avec une “forte” implication des industriels
Une étape vers le « clef en main sur spécifications fonctionnelles »pour les projets du futur (maîtrise d’œuvre industrielle)
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