Quand les accélérateurs linéaires ont-ils été utilisés pour la première fois en radiochirurgie ?
Dans une centre de radiothérapieIl existe généralement deux types de technologies de radiochirurgie de précision, adaptées au traitement de pathologies particulières.
Le premier, le plus ancien et le plus connu est le Gamma Knife, la technique de radiochirurgie stéréotaxique de Lars Leksell qui utilise de multiples faisceaux plus petits visant précisément à détruire les tumeurs et les lésions sans endommager les tissus environnants, conformément à sa philosophie selon laquelle aucun outil utilisé sur le cerveau ne peut être trop précis.
Cependant, le Gamma Knife reste l'un des traitements de pointe en radiothérapie de précision depuis sa première utilisation à Sophiahemmet en 1968 et avait été expérimenté au moins depuis 1949. Le chemin vers l'utilisation des machines Linac a été un peu plus semé d'embûches et il a fallu plus de temps pour que son utilisation en radiochirurgie soit véritablement appréciée.
Développements parallèles
La première accélérateur de particules linéaire (ou Linac en abrégé) a été proposé en 1924 par Gustaf Ising et construit quatre ans plus tard par Rolf Wideroe, mais ce n'est qu'après la Seconde Guerre mondiale que les oscillateurs à haute fréquence nécessaires pour rendre les Linacs utiles aux rayons X et à la radiothérapie ont pu être mis au point.
Le premier accélérateur linéaire installé à des fins cliniques l'a été à l'hôpital Hammersmith de Londres en 1952, principalement utilisé pour l'imagerie conventionnelle. fractionnement.
Le fractionnement est, à bien des égards, l'opposé de la radiochirurgie ; il consiste à utiliser plusieurs séances de radiothérapie sur plusieurs semaines, ce qui maximise les effets des radiations sur les tumeurs tout en protégeant autant que possible les cellules saines.
En l'absence de précision due aux difficultés rencontrées pour maintenir la focalisation des faisceaux du Linac au début des années 1950, c'était la meilleure façon de profiter des avantages de la radiothérapie avec les outils disponibles, à une époque où la radiochirurgie était limitée au cerveau par le procédé Gamma Knife.
Dès que le Gamma Knife est devenu largement disponible à partir des années 1970, il est devenu le traitement de première intention pour les tumeurs cérébrales et autres affections cérébrales similaires, tandis que le Linac était principalement utilisé de manière fractionnée pour la radiothérapie à long terme, les thérapies combinées avec la chimiothérapie ou à des fins palliatives.
Cependant, dans les années 1980, à mesure que la technologie mûrissait et que l'on en apprenait davantage sur le rôle de la radiochirurgie dans divers protocoles de traitement, les neurochirurgiens ont commencé à étudier la possibilité d'utiliser des accélérateurs linéaires pour aider à traiter certains types d'épilepsie ou de malformations artérioveineuses.
La première étape vers cet objectif a été le travail de J. Barcia-Salorio, un neurochirurgien espagnol qui était le principal auteur d'un papier 1982 suggérant qu'une alternative potentielle à la chirurgie invasive serait le recours à la radiochirurgie photonique, soit en utilisant un rayonnement généré par le cobalt, soit en utilisant un accélérateur linéaire.
Cela signifiait concrètement repartir de zéro en matière de développement d'un système de radiochirurgie efficace et précis, aidé par les progrès de la tomographie informatisée qui n'étaient pas disponibles lorsque Lars Leksell travaillait sur le Gamma Knife, mais qui commençait tout juste à mûrir dans les années 1980.
Le premier système reprenant les idées conceptuelles du Dr Barcia-Salorio pour un système de radiochirurgie Linac date de 1984. dans un papier par O. Betti et V. Derechinsky, tous deux basés à Buenos Aires, Argentine
Leur système utilisait un cadre similaire à celui du Dr Leksell, mais utilisant l'espace de Talairach plutôt que le propre système de coordonnées du Dr Leksell, et combinait cela avec des faisceaux de photons Linac croisés intenses qui convergent au même point pour fournir une dose intense de rayonnement ciblé sans affecter les tissus sur leur passage.
L'article soulignait que la technologie Linac avait progressé au point d'être suffisamment précise pour au moins envisager son utilisation comme alternative polyvalente au Gamma Knife, et après la publication de l'article en 1984, un certain nombre d'experts en radiochirurgie ont commencé à se pencher sur la résolution des problèmes restants concernant la précision du Linac.
Le grand bond en avant est survenu avec l'œuvre de Ken Winston et Wendell Lutz, qui a perfectionné et amélioré l'appareil de positionnement stéréotaxique utilisé et a développé une méthode de mesure de la précision des composants qui était auparavant indisponible mais qui a permis de bénéficier à la radiochirurgie dans son ensemble.
Le tout premier patient à avoir été traité avec un appareil de radiochirurgie basé sur un accélérateur linéaire l'a été à l'hôpital Brigham and Women's de Boston, qui fait partie de la faculté de médecine de Harvard, en février 1986.
À partir de là, les accélérateurs linéaires ont continué d'évoluer et sont devenus très performants pour la radiothérapie fractionnée et la radiochirurgie, que ce soit avec un faisceau unique focalisé ou en utilisant le processus stéréotaxique.
La principale différence réside généralement dans la polyvalence : les accélérateurs linéaires nécessitent généralement des modifications pour être efficaces en radiochirurgie, tandis que le Gamma Knife a été conçu dès le départ pour être utilisé en radiochirurgie.
Cependant, les outils de guidage par imagerie, les localisateurs N et les outils de planification de traitement avancés ont contribué à rendre les accélérateurs linéaires plus adaptés à la radiochirurgie et à placer les besoins du patient au centre de tout choix de traitement potentiel effectué par un radiographe.
