Protonthérapie
I/ L'intérêt des protons
La protonthérapie est une technique de radiothérapie basée sur des faisceaux de protons. Elle exploite deux propriétés balistiques avantageuses liées à l'interaction des faisceaux de protons avec la matière :
- Les protons, 1836 fois plus lourds que les électrons, ont un dépôt d'énergie maximal en fin de parcours. En effet, lorsqu'ils sont à vitesse élevée, ils interagissent peu avec la matière, n'ont pas trop d'influence sur les électrons, puis ralentis par les tissus, ils interagissent fortement jusqu'à une dose nulle au-delà du pic. La représentation en courbe de ce dépôt très rapide d'énergie est appelé « pic de Bragg », on voit bien sur la figure 1 l'ionisation en fin de parcours. Ainsi, les tissus avant le « pic de Bragg » sont peu touchés, et les tissus après le « pic de Bragg » ne sont pas irradiés du tout. De plus, cette propriété permet le traitement de tumeurs en profondeur.
Figure 1 : Rendement en profondeur de différents rayonnements utilisés en radiothérapie
Figure 2 : Courbe isodoses pour un faisceau de protons (à gauche) ou de photons (à droite) entrant dans l'eau
- la faible dispersion latérale, conséquence de la diffusion limitée des protons au cours de leur trajectoire : la dose déposée dans les tissus en bordure de la tumeur est faible.
Pour éliminer une tumeur, il est nécessaire de délivrer une certaine dose dite « tumoricide », qui tue les cellules. Cependant, certaines tumeurs se trouvent très près d'organes sensibles au rayonnement. Avec un rayon X, la dose « tumoricide » serait trop élevée pour la tolérance des organes sensibles. Au contraire, avec un faisceau de protons, il est possible d'atteindre la dose maximale dans la tumeur sans dépasser la dose maximale admissible dans les tissus sains et sensibles. Cet avantage diminue le risque d'effets secondaires tardifs qui peuvent apparaître quelques semaines à quelques années après le traitement.
