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La Lettre du Neurologue - n° 8 - vol. VI - octobre 2002 289
L
a radiochirurgie est une méthode d’irradiation très
focalisée permettant d’irradier une lésion intra-
crânienne de petit volume avec une exposition mini-
male du parenchyme cérébral entourant la lésion. Cette
méthode multidisciplinaire nécessite la collaboration d’un
neurochirurgien, d’un neuroradiologue, d’un physicien, d’un
dosimétriste et d’un radiothérapeute. Elle se fait en une seule
séance et nécessite la mise en place d’un cadre stéréotaxique,
contrairement à la “radiothérapie stéréotaxique”, qui est réalisée
en plusieurs séances avec une contention qui n’est pas nécessai-
rement obtenue par un cadre stéréotaxique. Elle a été appliquée
au traitement des métastases cérébrales en 1987 et se pose
comme une alternative à la chirurgie et à la radiothérapie
conventionnelle.
JUSTIFICATIONS DE LA RADIOCHIRURGIE DANS
LE TRAITEMENT DES MÉTASTASES CÉRÉBRALES
Les métastases cérébrales proviennent principalement des cancers
du poumon, du sein, des mélanomes, des cancers colo-rectaux
et des cancers du rein. La métastase cérébrale survient le plus
souvent à un stade évolué de la maladie cancéreuse. Mais
l’amélioration des traitements anticancéreux permet d’augmenter
progressivement la survie des patients. Le nombre de méta-
stases cérébrales à traiter va donc probablement augmenter
dans les années à venir. De plus, le traitement de ces métastases
est spécifique, puisque la barrière hémato-encéphalique peut
limiter l’efficacité de certaines chimiothérapies sur ces lésions.
Plusieurs raisons ont conduit à l’utilisation de la radiochirurgie
pour le traitement des métastases cérébrales. Deux études
importantes (9, 10) ont montré qu’un traitement local de la
métastase cérébrale est nécessaire, puisque la radiothérapie
encéphalique seule peut entraîner un taux de récidive de 52 à
80 % et que l’association chirurgie-radiothérapie est plus effi-
cace que la radiothérapie isolée. Le seul traitement local pos-
sible est alors la chirurgie. Mais certaines métastases profondes
sont parfois peu accessibles chirurgicalement avec un risque
acceptable. La radiochirurgie permet de pallier cet écueil en
autorisant un traitement très focalisé quelle que soit la topogra-
phie des métastases. De plus, les caractéristiques anatomiques
d’une métastase se prêtent particulièrement bien à cette
méthode, puisqu’elles sont la plupart du temps sphériques,
de petite taille et bien limitées du parenchyme cérébral. La
radiochirurgie permet de “déborder” de la limite métastase-
parenchyme afin de prévenir une éventuelle récidive locale en
cas de métastase micro-invasive. Enfin, la radiochirurgie est
efficace également sur des métastases dites “radiorésistantes”,
car le mécanisme radiobiologique d’action de la radiochirurgie
est très différent de celui de l’irradiation conventionnelle frac-
tionnée.
QUELLES SONT LES MÉTHODES UTILISÉES
EN RADIOCHIRURGIE ?
Le principe de la radiochirurgie consiste à exposer une lésion
intracrânienne à des faisceaux multiples dont les points de
convergence représentent le volume de la cible à traiter. Les
effets biologiques induits sont une endartérite oblitérante et une
nécrose cellulaire entraînant progressivement une nécrose limitée
à la métastase.
Trois méthodes de radiochirurgie existent et sont employées
selon le type et la source de rayonnement utilisé : la radio-
chirurgie Linac (par accélérateur linéaire), la radiochirurgie
* Service de neurochirurgie, centre hospitalier Sainte-Anne, Paris.
■La radiochirurgie est une technique permettant d’irradier
de façon précise et focalisée une ou plusieurs lésions intra-
crâniennes et nécessite la mise en place d’un cadre stéréo-
taxique.
■Elle est une discipline multidisciplinaire et nécessite la
collaboration d’équipes de neurochirurgie, de neuroradio-
logie, de radiophysique, de dosimétrie et de radiothérapie.
■La radiochirurgie des métastases cérébrales permet un
bon contrôle local, avec une bonne qualité de vie mais ne
semble pas augmenter la durée de survie.
■Des études rétrospectives semblent montrer que les
résultats de la radiochirurgie des métastases cérébrales
sont comparables avec les résultats de la chirurgie mais
avec un rapport coût/efficacité moindre.
■La mortalité est nulle et la morbidité est faible (risque
de “radionécrose” d’environ 4 %).
■Des études complémentaires prospectives sont néces-
saires afin de mieux préciser la place de la radiochirurgie,
seule ou en association avec les différents traitements des
métastases cérébrales.
POINTS FORTS
POINTS FORTS
La radiochirurgie des métastases cérébrales
●F. Nataf*

La Lettre du Neurologue - n° 8 - vol. VI - octobre 2002
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MISE AU POINT
gamma-knife (par cobalt 60) et la radiochirurgie par protons
(ou protonthérapie). La protonthérapie n’est que très peu utilisée
dans le traitement des métastases cérébrales. Nous nous focali-
serons donc sur les deux premières méthodes.
Les principes communs à ces deux méthodes, bien codifiés,
sont l’irradiation externe d’un petit volume (inférieur à 30 mm le
plus souvent) en une seule séance, la précision de la localisa-
tion de la cible et de la dose reçue, le gradient net de dose entre
la métastase et le parenchyme cérébral sain adjacent.
La radiochirurgie Linac (ou radiochirurgie multifaisceaux) a
été développée en 1981 par Betti (2) et utilise des rayons X
produits par un accélérateur linéaire de particules. La source de
rayonnement est unique et mobile. La convergence des rayons se
fait donc par rotation de la source autour de la cible. Un avan-
tage important de cette méthode est la disponibilité de l’accélé-
rateur linéaire dans tous les services de radiothérapie, auquel
une adaptation à la radiochirurgie est cependant nécessaire.
La radiochirurgie gamma-knife est née en 1951 et a été déve-
loppée par Leksell (5). Elle utilise le rayonnement gamma qui
est produit par 201 sources de cobalt 60 (isotope radioactif du
cobalt) réparties sur un casque porte-collimateurs de forme
hémisphérique et placé au-dessus de la tête du patient. Il n’y a
donc pas de rotation des sources, car seules certaines sont
découvertes au cours du traitement. Les sources de cobalt doi-
vent être changées régulièrement en raison de leur décroissance
d’activité progressive. Cet appareillage ne peut être utilisé que
pour la radiochirurgie encéphalique. Il est donc dédié à cette
activité.
Concernant la radiochirurgie des métastases cérébrales, si la
source de rayonnement et la méthodologie de repérage stéréo-
taxique varient entre les deux méthodes, il est clair que les
résultats sont comparables en termes de dosimétrie, de préci-
sion et d’efficacité (6, 11). On ne peut plus aujourd’hui se pré-
valoir de la supériorité d’une méthode par rapport à l’autre.
ANALYSE DES RÉSULTATS DE LA RADIOCHIRURGIE
DES MÉTASTASES CÉRÉBRALES (3, 6-8)
Avant de faire une brève revue des données des principales
séries publiées, il est important de souligner la grande hétéro-
généité des très nombreuses études en termes de nombre de
patients traités, de nombre de métastases traitées par patient, de
type histologique de métastases traitées, de l’association éven-
tuelle à d’autres traitements comme la radiothérapie encépha-
lique locale ou in toto et du type de méthodologie employée
pour la radiochirurgie. Il semble parfois difficile de faire la part
de l’efficacité de chacun des traitements employés. Ces
réserves faites, et en comparant les données comparables, un
certain nombre de faits peuvent être extraits des séries publiées.
L’âge médian des patients traités est de l’ordre de 50 à 60 ans
avec un index de Karnofsky supérieur à 70. Le nombre moyen
de métastases traitées par patient va de 1 à 2,2. Il paraît déraison-
nable de traiter des patients porteurs de plus de deux métastases
cérébrales simultanées en dehors de cas exceptionnels. La taille
des métastases traitées est très variable et va jusqu’à 54 mm
avec une taille moyenne de 23 mm. Au-delà de 30 mm, l’intérêt
de la radiochirurgie devient modéré par rapport à l’irradiation
conventionnelle, car le risque de complications radiques augmente.
Les cancers primitifs les plus fréquemment retrouvés atteignent
le poumon, le sein, la peau (mélanome malin) et le rein.
La dose médiane délivrée est le plus souvent de l’ordre de 15 à
18 grays sur l’isodose de référence (70 et 80 % la plupart du
temps).
Le contrôle local, défini par l’absence d’augmentation volumé-
trique de la lésion traitée, est de l’ordre de 80 à 90 % à un an et
de 65 % à deux ans. Ce contrôle local est évalué sur l’imagerie
morphologique. Deux paramètres sont importants à surveiller :
la disparition de l’œdème péritumoral et l’absence d’augmenta-
tion volumétrique de la lésion traitée. Parfois, on assiste à une
diminution de taille de la prise de contraste, parfois, le centre
de la lésion traitée devient hypodense au scanner ou hyposignal
sur l’IRM en sp T1 injecté, et parfois, la lésion traitée diminue
en taille ou en volume mais ces éventualités ne sont pas prédic-
tives d’un meilleur contrôle local ou d’un risque inférieur de
récidive.
La survie médiane est cependant de l’ordre de 11 à 12 mois, ce
qui est comparable aux résultats chirurgicaux. Les paramètres
qui ont été corrélés à la survie après radiochirurgie sont l’index
de Karnofsky initial, le contrôle du cancer primitif, l’absence
d’autres métastases, mais également le nombre de métastases
cérébrales, le type histologique de la métastase, sa taille et la
dose administrée. En analyse multivariée, il semble que seuls
l’index de Karnofsky initial, le contrôle du cancer primitif et
l’absence d’autres métastases systémiques gardent une liaison
significative avec la survie.
COMPARAISON DE LA RADIOCHIRURGIE
AVEC LES AUTRES TRAITEMENTS DES MÉTASTASES
CÉRÉBRALES
La radiochirurgie améliore-t-elle le contrôle local ?
Si le taux de contrôle local par radiochirurgie est très supérieur
au taux par irradiation encéphalique seule, il est en revanche
très comparable au taux de contrôle local par chirurgie (pour
des populations de patients et de métastases comparables).
Il semble également que le contrôle local soit comparable entre
la chirurgie associée à l’irradiation encéphalique et la radio-
chirurgie seule.
Concernant les métastases cérébrales multiples, il semble que
le taux de contrôle local par radiothérapie encéphalique asso-
ciée à un surdosage focal par radiochirurgie (16 grays) soit très
supérieur à l’irradiation encéphalique isolée (4).
La radiochirurgie améliore-t-elle la survie des patients ?
En l’état actuel des connaissances des résultats de séries
publiées, il ne semble pas que la radiochirurgie améliore la survie
des patients traités par rapport à la chirurgie. Elle peut cependant
être d’un apport certain pour des métastases radiorésistantes et
profondes peu accessibles à un geste chirurgical, ou situées
dans certaines zones fonctionnelles. Cependant, si la durée de
survie ne semble pas améliorée, sa qualité est probablement

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très supérieure, car la radiochirurgie ne nécessite que 1 à 3 jours
d’hospitalisation et évite au patient les complications possibles
liées au geste chirurgical (anesthésie, infection, hématome).
QUELLES SONT LES COMPLICATIONS LIÉES
À LA RADIOCHIRURGIE ?
La morbidité de la radiochirurgie est faible et les principales
complications sont dominées par les radiolésions du paren-
chyme cérébral et les hémorragies. Les “radionécroses” avec
traduction clinique et radiologique avec une fréquence
moyenne de 4 %. Elles ne sont jamais observées avant un délai
de 20 à 22 mois après le traitement. Elles sont la plupart du
temps contrôlées par une corticothérapie, mais elles peuvent en
fonction de la localisation entraîner un déficit durable. Cepen-
dant, ce risque est à mettre en balance avec la durée de survie
des patients dont la médiane reste actuellement à environ un an.
Les hémorragies postradiochirurgie, quant à elles, sont retrou-
vées en moyenne dans 1 à 2 % des cas traités. Elles concernent
principalement les métastases qui peuvent se révéler par une
hémorragie intratumorale : métastases d’adénocarcinome du
rein, de la thyroïde, de mélanome malin et de choriocarcinome.
QUELLES SONT LES INDICATIONS DE
LA RADIOCHIRURGIE DES MÉTASTASES CÉRÉBRALES ?
Les meilleures indications sont les métastases cérébrales
uniques ou doubles, d’une taille inférieure à 30 mm. Presque
toutes les localisations topographiques peuvent être traitées
quelle que soit la profondeur (y compris le tronc cérébral). Il
existe cependant une contre-indication relative pour les méta-
stases de la fosse postérieure proches du quatrième ventricule
qui peuvent se compliquer d’hydrocéphalie aiguë et pour les
métastases méningées (corticales avec insertion durale ou
durales refoulant le cortex cérébral, à l’exclusion des ménin-
gites carcinomateuses) pour lesquelles le taux de contrôle local
est inférieur.
La radiochirurgie tend ainsi à devenir une alternative au traite-
ment chirurgical des métastases cérébrales en termes de
contrôle local, de survie mais également de coût/efficacité.
Cependant, un certain nombre d’essais actuellement en cours
doivent apporter une réponse à plusieurs questions : comparaison
de l’association radiochirurgie-radiothérapie encéphalique versus
chirurgie-radiothérapie encéphalique, comparaison pour les
métastases multiples de la radiochirurgie versus radiothérapie
encéphalique. Ces réponses permettront de préciser au mieux la
place de la radiochirurgie dans le traitement des métastases
cérébrales et notamment le rôle de l’association de la radio-
chirurgie à la radiothérapie conventionnelle.
■
RÉFÉRENCES BIBLIOGRAPHIQUES
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of radiosurgery for resectable single brain metastasis. Int J Radiat Oncol Biol
Phys 1996 ; 35 : 27-35.
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Neurochirurgie 1983; 29: 295-8.
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plus whole brain radiotherapy versus whole brain radiotherapy alone for patients
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be based on extracranial tumor activity and age. Int J Radiat Oncol Biol Phys
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11. Phillips MH, Stelzer KJ, Griffin TW. Stereotactic radiosurgery : a review and
comparison of methods. J Clin Oncol 1994 ; 12 : 1085-99.
I. La radiochirurgie
a. se fait en plusieurs séances.
b. nécessite la mise en place chirurgicale d’un cadre stéréo-
taxique.
c. permet une irradiation avec une précision supérieure à la
radiothérapie conformationnelle.
d. induit une nécrose radio-induite.
e. nécessite une source de rayons X ou gamma.
II. La radiochirurgie des métastases cérébrales
a. permet un contrôle local comparable à la chirurgie.
b. a une morbidité nulle.
c. augmente la survie des patients traités par rapport à la
chirurgie.
d. est une alternative à la chirurgie des métastases céré-
brales.
e. ne peut être réalisée de façon acceptable sur des lésions
de petite taille (< 30mm).
AUTO-ÉVALUATION
AUTO-ÉVALUATION
Résultats : 1 : b, c, d, e. II : a, d, e.
…/…

MISE AU POINT
La Lettre du Neurologue - n° 8 - vol. VI - octobre 2002
292
Tableau. Résumé des données des principales séries publiées sur la radiochirurgie des métastases cérébrales.
Série Type RC Année Nb patients Nb métastases Dose (Gy) Contrôle local (%) Médiane survie (mois)
Sturm L 1991 39 54 18 (DPM) 93 6,5
Mehta L 1992 40 58 18 (DPM) 82 6,5
Engenhart L 1993 69 102 21,5 (DCM) 95 6
Kihlstrom G 1993 160 235 29 (DPM) 94 DND
Voges L 1994 46 66 20 (DPM) 85 6
Flickinger G 1994 116 116 17,5 (17,5) 85 11
Jokura G 1994 25 77 26,1 (DPM) 99 8,5
Alexander L 1995 248 421 15 (DPM) 85 9,4
Valentino L 1995 139 139 50 (DCM) DND 13,5
Kida G 1995 20 55 18,9 (DPM) 97 6,4
Whang G 1995 28 60 30 (DPM) DND 15
Bindal L 1996 31 > 31 18,7 (DPM) 60 8
Fukuoka G 1996 130 > 215 14-30 (DP) 93 8
Gerosa G 1996 225 343 21,1 (DPM) 88 9,3
Joseph L 1996 120 189 26,6 (DPM) 96 8
Chamberlain L 1996 50 > 50 20 (Med) DND 6,5
Alleyne L 1997 40 41 14,9 (DPM) 71 9
Breneman L 1997 84 145 16 (DPM) 25 11
Shirato L 1997 39 39 25 (DCM) 84 8,7
Shiau G 1997 100 219 18,5 (DPM) 77 12
Weltman L 1998 34 69 18 (Med) DND 6,4
Boyd (revue) L+G (revue) 1999 > 1 700 > 2 700 83 9,6
Firlik G 2000 30 58 (sein) DND 93 13
Sanghavi L 2001 502 10,7
Hoffman L 2001 113 > 113 DND 81 12
Yu G 2002 122 332 (mélanome) 20 (DPM) DND 7
Becker L 2002 55 72 15 (DPM) 92 7
Mingione G 2002 45 92 (mélanome) DND 82 10,4
RC : radiochirurgie ; L : LINAC (accélérateur linéaire) ; G : gamma unit ; Gy : grays ; DPM : dose périphérique médiane ; DCM : dose centrale médiane ; DP : dose à la périphérie ;
Med : médiane de dose ; DND : donnée non disponible.
Imprimé en France - Point 44 - 94500 Champigny-sur-Marne - Dépôt légal : à parution. © février 1997 - Edimark SA.
Les articles publiés dans La Lettre du Neurologue le sont sous la seule responsabilité de leurs auteurs.
Tous droits de traduction, d’adaptation et de reproduction par tous procédés réservés pour tous pays.
Un hors-série de Correspondances en médecine de 4 p. intitulé La protection du col du fémur
est piqué entre les pages 302 et 303 de ce numéro.
Un encart de 4 P. et une carte T intitulés Les objectifs d’enseignement FMC
sont jetés sous la 4ede couverture de ce numéro.
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