Effets Tissulaires des Radiations Ionisantes

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Effets Tissulairesdes Radiations Ionisantes

• Pr. Bernard DUBRAY
• Centre Henri Becquerel, Rouen

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Effets Tissulaires

• Tumeur effet précoce
• objectif thérapeutique primordial
• Tissus sains
• réactions précoces
• complications et séquelles tardives
• Cancers radio-induits radioprotection
• patients, personnel et public
• effet très tardif

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Effets Biologiques des Radiations Ionisantes
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Tissu Tumoral

• complexe et hétérogène
• dynamique et instable

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Contrôle Tumoral

• Destruction des cellules clonogéniques
• nombre selon volume tumoral
• 1 cm3 106 cellules 1000 clonogènes
• Principaux déterminants
• irradiation de lensemble du volume cible
• dose totale  suffisante 
• étalement  court 
• Date de la rechute  clinique 
• selon la vitesse de prolifération cellulaire

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Quelle Dose Physique ?

• Notion de seuil
• si la dose est  suffisante 
• la probabilité de contrôle est de
• Le seuil de dose est fonction
• de la probabilité choisie
• du critère de jugement
• du délai dobservation
• La dose physique nest pas seule en cause

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Dose dans les Volumes Cible
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Quel Étalement ?

• Les cellules tumorales prolifèrent
• tous les jours !
• Tout allongement de la durée du traitement
• augmente le nombre de cellules à détruire
• diminue la probabilité de contrôle tumoral
• Étalement standard
• 9 à 10 Gy par semaine

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Pas dInterruption !
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Tissus Sains

• hétérogénéité anatomique
• hétérogénéité fonctionnelle

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Hétérogénéité Fonctionnelle
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Les Tissus Sains

• La fonction tissulaire nest plus assurée
• Suivant la cinétique dapparition
• réactions précoces
• réactions tardives, séquelles
• Plusieurs  cibles 
• cellules fonctionnelles
• vascularisation
• tissu de soutien

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Les Tissus Sains

• Les dommages sont fonction
• de la dose physique
• de létalement (réactions précoces)
• du fractionnement (réactions tardives)
• La tolérance est fonction
• du volume détruit
• dune éventuelle réserve fonctionnelle
• de larchitecture de lorgane
• du délai dobservation

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Irradiation Corporelle Totale

• Aplasie en quelques jours
• les éléments figurés sont peu sensibles
• les cellules en multiplication sont détruites
• le délai de survenue de laplasie
• dépend de la durée de vie des éléments figurés
• Récupération à partir des précurseurs non
  détruits
• selon leur cinétique de prolifération
• Même schéma pour les autres réactions précoces
• Peau, muqueuses, intestin,

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Sténose Intestinale

• Effet tardif
• après une période de latence
• pas de récupération spontanée
• Exérèse chirurgicale
• sclérose
• atrophie muqueuse
• atteinte des vaisseaux
• Architecture  en ligne 
• pas de réserve fonctionnelle

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Insuffisance Respiratoire

• Effet tardif
• dyspnée deffort progressive
• parfois après épisode précoce
• décompensation lors dune surinfection
• Histologie
• fibrose interstitielle
• disparition des alvéoles
• atteinte vasculaire
• Architecture  en //
• fonctionnelle

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En Résumé
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Un Effet Différentiel ?
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Le Prix à Payer ?
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Evaluation des Effets Tardifs
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La Radiothérapie Idéale ?
(C.A.D. la curiethérapie à bas débit )
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 Concomitant Boost 
2 Gy
3 Gy
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 Cyberknife 
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Messages

• Les définitions
• fractionnement dose par séance
• étalement durée totale du traitement
• Le fractionnement protège les cellules capables
  de réparer les lésions moléculaires
• réactions tardives
• Létalement protège les tissus dont les cellules
  se multiplient
• tumeurs et réactions précoces

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Cancers Radio-Induits

• Expositions professionnelles
• radiologues, peintres de cadrans
• mineurs, industrie nucléaire
• Expositions  accidentelles 
• Hiroshima - Nagasaki
• Tchernobyl
• Expositions médicales
• radiodiagnostic
• radiothérapie

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Cancers Radio-Induits

• Effets probabilistes, stochastiques, aléatoires
• une exposition unique peut suffire
• Lestimation du risque est difficile
• (très) faible doses
• effets non spécifiques
• bruit(s) de fond
• Notion de risque relatif

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Interprétation Biologique

• Effets déterministes
• lésion(s) cellulaire(s) létale(s)
• expression selon le nombre de cellules lésées
• Effets stochastiques
• lésion(s) cellulaire(s) non mortelle(s)
• latteinte dune seule cellule suffit

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Hiroshima - Nagasaki
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Tabac et Rayonnements
Boice et Lubin Radiat. Res. 1463561996
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Age lors de lExposition
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Calendrier Tératologique
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Irradiation et Grossesse

• Défaut de nidation
•  tout ou rien 
• pendant les 4 premières SA
• Anomalies du développement
• dose seuil 5 10 à 20 cGy
• Carcinogenèse in utero
• non retrouvée à Hiroshima - Nagasaki
• Anomalies génétiques transmissibles
• précaution dose lt 10 cGy

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Doses Ftales
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Irradiation et GrossesseConduite Pratique

• Grossesse connue
• pas de contre-indication formelle
• si justification et optimisation
• Grossesse méconnue
• datation par échographie ()
• avant 4 SA pas de risque
• après 4 SA évaluer la dose (expert)
• IVG si dose gt 20 cGy

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Conclusion

• Effets tissulaires déterministes
• tumeurs et tissus sains
• contrôle tumoral vs. toxicité
• Effets stochastiques
• cancers radio-induits
• radioprotection