Accélérateurs Laser-Plasma : une nouvelle ère pour la radiothérapie

Accélérateurs Laser-Plasma : une nouvelle ère pour la radiothérapie

Dossier : Nouvelles du platâl | Magazine N°803 Mars 2025
Par Arnaud VINCHON (E23)
  • En 2022, le cancer a causé près de 10 millions de décès, une situation qui exige des avancées technologiques pour améliorer les traitements tout en réduisant leurs effets secondaires. Les accélérateurs laser-plasma (ALP) sont présentés comme une technologie à développement rapide, susceptible de transformer la radiothérapie par leur compacité, leur précision et leur accessibilité.

  • Les ALP permettent d’accélérer des particules à haute énergie (plusieurs dizaines à centaines de mégaélectronvolts, MeV) en moins d’un millimètre, comparé à quelques mètres pour
    les technologies standard d’accélérateur. En réduisant la taille et les coûts des équipements, ils promettent d’offrir un accès élargi à des traitements avancés.

  • La radiothérapie FLASH administre des doses très élevées en moins d’une seconde (d’où un débit de dose ultra-élevé >40 grays par seconde), protégeant les tissus sains par effet FLASH. Les ALP, grâce à leur compacité et à leur capacité à produire des faisceaux précis à très haute énergie, seraient insérables dans un bunker d’hôpital et pourraient permettre d’irradier les tumeurs profondes encore difficiles à traiter avec les équipements actuels.

  • L’adoption des ALP couplée à la radiothérapie FLASH facilitera la personnalisation des soins, tout en réduisant les coûts et en augmentant l’efficacité thérapeutique. Cependant, des efforts collaboratifs importants restent nécessaires pour optimiser leur intégration clinique et relever les défis techniques du passage du laboratoire à l’hôpital.

 

Dans le cas d’une tumeur profonde située 15 cm à l’intérieur du corps, la figure montre différents types de rayonnement : courbe (g) électrons focalisés à haute énergie.
Dans le cas d’une tumeur profonde située 15 cm à l’intérieur du corps, la figure montre différents types de rayonnement : courbe (g) électrons focalisés à haute énergie.

 

(A) : distribution de dose et des modèles d’induction de dommages à l’ADN ; (B) échelles de temps des phases physiques, chimiques, biologiques de la radiothérapie conventionnelle et FLASH.
(A) : distribution de dose et des modèles d’induction de dommages
à l’ADN ; (B) échelles de temps des phases physiques, chimiques, biologiques de la radiothérapie conventionnelle et FLASH.

A. Vinchon, Révolutionner la radiothérapie : le Potentiel des accélérateurs laser-plasma dans le traitement du cancer, SOTA Report, École polytechnique (2024).

A. Vinchon, Révolutionner la radiothérapie : le Potentiel des accélérateurs laser-plasma dans le traitement du cancer, SOTA Report, École polytechnique (2024).

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