hadronthérapie contexte international et national

Jean-Michel LAGNIEL Hadronthérapie Roscoff 2005

HadronthérapieContexte International et National

CancerHadronthérapieAsie (Japon)USAEurope

http://www.protontherapie-orsay.fr/presentation/protontherapie/protontherapie.html


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


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 %


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


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


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


Japon 2/5 NIRS / HIMAC

2000 patients traités C (stat +) R&D Recherche clinique


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


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


Japon 5/5 Shizuoka Cancer Center


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


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


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) ???


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


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


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


ICPO

Synchrotron (8 m)

Bras isocentrique 7 – 10 m (~ 10 M€)Cyclotron (Boston) 4 m 220 T

Sans arrêter les traitements !


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


CNAO Pavie (carbones)PIMMS TERA (Amaldi) CNAO CERN - INFN


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…


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"


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)

hadronthérapie contexte international et national

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