Les facteurs humains au cœur de la sûreté en radiothérapie La radiothérapie : merveilles et risques d’une médecine high-tech Sylvie DERREUMAUX, DRPH/SER/UEM SOMMAIRE • Place de la radiothérapie dans le traitement du cancer • La radiothérapie: un défi • Les professionnels de la radiothérapie • Etapes successives aboutissant au traitement • La technologie: imagerie, planification, appareils • Bénéfices / risques de la technologie • Accidents en radiothérapie 2/17 Rencontres IRSN du 26 mai 2009 – DRPH/SER/UEM Place de la radiothérapie dans le traitement du cancer •320 000 nouveaux cancers/an (180 000 hommes, 140 000 femmes) •Un tiers des français aura un cancer dans son existence •La radiothérapie est impliquée dans 60% des traitements de patients développant un cancer •Association de la radiothérapie à la chirurgie, à la chimiothérapie et à l’hormonothérapie •Participe à environ 50% des guérisons •184 000 patients traités par radiothérapie en F/an (54% / 46% : privé / public) 3/17 Rencontres IRSN du 26 mai 2009 – DRPH/SER/UEM La radiothérapie: un défi Doses délivrées: de 20 Gy à 80 Gy, en fonction du type de cancer Contrôle de la tumeur 100 Complications aux tissus sains Réponse (%) 80 60 40 20 0 Dose prescrite ± 5 % Représentation schématique des courbes de réponse des cellules tumorales et des cellules saines en fonction de la dose reçue ⇒ Précision nécessaire : meilleure que 5 % 4/17 Rencontres IRSN du 26 mai 2009 – DRPH/SER/UEM Les professionnels de la radiothérapie •Radiothérapeute: cancérologue spécialisé dans les traitements par les rayonnements ionisants (prescription du traitement, suivi du patient) •Physicien médical (radiophysicien, PSRPM): physicien spécialisé dans l’application médicale des rayonnements (mesure et calcul de la dose, technologie, contrôle de qualité) •Manipulateur en électroradiologie: paramédical spécialisé dans l’utilisation des techniques d’imagerie et de radiothérapie (poste de traitement) •Dosimétriste: manipulateur ou technicien spécialisé dans la dosimétrie (planification ou mesure) •Secrétaire médicale: secrétaire traitant les dossiers des patients, les RV… 5/17 Rencontres IRSN du 26 mai 2009 – DRPH/SER/UEM Etapes successives aboutissant au traitement Imagerie Simulation Planification Traitement Positionnement du patient Délinéation des structures Acquisition de données anatomiques Placement des faisceaux Repérage des points de référence Définition des protections (Caches…) Scanner Simulateur TEP-scanner Scanner R&V IRM TPS Matériel de CQ ⇐ Calcul de dose Optimisation Traitement TPS Appareil de traitement Logiciel de gestion de la radiothérapie (« Réseau ») 6/17 Rencontres IRSN du 26 mai 2009 – DRPH/SER/UEM ⇒ L’imagerie multimodalité On peut fusionner des images IRM, PET-SCAN et TDM •TDM: calcul dosimétrique (densités des tissus) •IRM: information anatomique de grande qualité (tissus mous) •PET-Scan: information fonctionnelle (métabolisme des tumeurs et métastases) 7/17 Rencontres IRSN du 26 mai 2009 – DRPH/SER/UEM Le système de planification de traitement (TPS) ⇒ Prescription: volume cible et organes à risque Calcul inverse: séquence des lames ⇒ Calcul de la distribution de dose optimisée 8/17 Rencontres IRSN du 26 mai 2009 – DRPH/SER/UEM Evaluation 3D: HDV L’accélérateur de particules (linac) Modulation du faisceau: - forme - intensité Tube à rayons X (kV) Imagerie de contrôle: - position du patient - forme des champs Faisceau MV Détecteur kV Détecteur MV 9/17 Rencontres IRSN du 26 mai 2009 – DRPH/SER/UEM Hi Art: la tomothérapie hélicoïdale ⇒ 10/17 Rencontres IRSN du 26 mai 2009 – DRPH/SER/UEM CyberKnife: la radiochirurgie robotisée ⇒ synchrony_full.wmv 11/17 Rencontres IRSN du 26 mai 2009 – DRPH/SER/UEM Bénéfices / risques de la technologie • L’optimisation du traitement s’applique à chaque étape, grâce à un matériel high-tech • Mais: • Interconnexion entre matériels et logiciels complexes, de natures différentes • Succession d’intervenants différents: médecins radiothérapeutes, physiciens médicaux, dosimétristes, manipulateurs, techniciens de maintenance… ⇒ Chacune de ces étapes et chaque connexion est potentiellement source d’erreur 12/17 Rencontres IRSN du 26 mai 2009 – DRPH/SER/UEM Accidents en radiothérapie Exposition accidentelle = tout écart substantiel entre la prescription et la délivrance du traitement (ICRP 86, 2000): • Surdosage ≥ 25% : peut directement causer des complications menaçant la vie du patient • Surdosage ≥ 5 et < 25% ou sous-dosage: augmente la probabilité d’une conséquence inacceptable du traitement (augmentation du risque de complications ou réduction de la probabilité de contrôle tumoral) Echelle de gravité ASN/SFRO (2007-2008): •D’après les critères CTCAE (Common Terminology Criteria for Adverse Events) •Incidents (niveaux 1 à 3): • effet inattendu de grade 1 à 3 (léger/nul, modéré, sévère) •Accidents (niveaux 4 à 7): • 4: effet inattendu de grade 4 (menaçant la vie ou invalidant) • 5 à 7 : décès (nombre de patients = 1, > 1, > 10) 13/17 Rencontres IRSN du 26 mai 2009 – DRPH/SER/UEM Accidents / Incidents majeurs déclarés en France Où Quand Grenoble Lyon Tours Epinal (1) Epinal (2) Epinal (3) Toulouse 2003 2004 2004 mai 2004 - mai 2005 2001-2006 1987-2000 avril 2006 - avril 2007 Patients concernés 1 1 1 24 397 120 ? 145 Score ASN/SFRO 4 5 4 6 3 n.d.* n.d.* * Non déterminé La déclaration aux autorités des incidents de radioprotection médicale est obligatoire depuis 2001 14/17 Rencontres IRSN du 26 mai 2009 – DRPH/SER/UEM Grenoble Traitement d’un cancer ORL: Nouveau linac avec un filtre en coin motorisé Champs : 5 cm x 5 cm + boost 4 cm x 4 cm Boost avec coin: TPS Record & Verify Calcul des UM avec logiciel maison Jamais utilisé avec filtre motorisé Nb total d’UM : ok Nb d’UM filtrés = 0 15/17 Rencontres IRSN du 26 mai 2009 – DRPH/SER/UEM Linac Tous les UM sans filtre ⇒ surdosage > 20% Epinal (1) Traitement du cancer de la prostate: Champs: 5 champs MLC (4 avec coin) Nouvelle technique: filtre dynamique Facteur coin (FC) = dose avec coin dose sans coin Calcul des UM avec filtre en coin physique mais traitement avec filtre dynamique: TPS FC_dynamique / FC_physique = 1.3 (30°) → 1.5 (45°) ⇒ surdosage = 20% → 35% 16/17 Rencontres IRSN du 26 mai 2009 – DRPH/SER/UEM Toulouse Mise en route de la radiochirurgie stéréotaxique avec un nouvel appareil (Novalis + micro MLC): Etalonnage des micro-faisceaux avec un détecteur inapproprié: Volume sensible d’une chambre « Farmer » Profil d’un minifaisceau Chambre « Farmer » : 0,65 cm3 Chambre adaptée « Pinpoint » : 0,03 cm3 ⇒ Surdosage : jusqu’à 200 % 17/17 Rencontres IRSN du 26 mai 2009 – DRPH/SER/UEM