Brevet FR2940130A1 — publié le 20100625

DISPOSITIF D'ORIENTATION ET DE CONTENTION D'UN PATIENT POUR UN TRAITEMENT PAR HADRONTHERAPIE La présente invention concerne un dispositif d'orientation et de contention d'un patient pour un traitement par hadronthérapie. La radiothérapie joue un rôle essentiel dans la guérison des patients atteints de tumeurs cancéreuses. La radiothérapie est un traitement localisé basé sur l'utilisation de rayons X de haute énergie (photons X de plusieurs mégavolts) visant à délivrer une dose d'irradiation maximale à la tumeur tout en épargnant au mieux les tissus sains au voisinage de la tumeur. La radiothérapie agit plus particulièrement en ionisant les acides nucléiques (l'ADN et l'ARN) des cellules traitées, c'est-à-dire qu'elle fragilise les molécules des cellules cancéreuses, les tue ou les rend incapables de se multiplier, en entraînant une altération des chromosomes, perturbant les divisions cellulaires des tumeurs. La radiothérapie est aujourd'hui une spécialité médicale en plein essor et les principaux progrès reposent sur la modernisation des équipements, sur les recherches technologiques et biologiques pour augmenter l'efficacité sur la tumeur tout en épargnant au maximum les tissus sains présent autour de la tumeur. C'est dans ce contexte d'efficacité qu'une alternative à la radiothérapie, l'hadronthérapie, connaît également un essor considérable. L'hadronthérapie utilise non plus des faisceaux de rayons X mais des faisceaux de particules appelées hadrons, c'est-à-dire soit des protons soit des ions carbone 12. L'hadronthérapie par protons ou protonthérapie est une technique d'irradiation possédant les mêmes propriétés biologiques que les rayons X mais utilise des particules lourdes interagissant avec le noyau et les électrons de la matière, de sorte que les protons subissent un ralentissement progressif, avec majoration du transfert linéique jusqu'à l'arrêt de la particule. Ce ralentissement des particules permet notamment de traiter avec précision la tumeur en évitant l'irradiation de tissus sains sur le chemin d'irradiation. Par ailleurs, la protonthérapie est une technique d'irradiation plus précise notamment grâce à un angle de diffusion des protons relativement faible permettant ainsi de minimiser la diffusion latérale du faisceau d'irradiation et donc la surface de tissus sains irradiée. La protonthérapie présente un double avantage par rapport à la radiothérapie ; le premier avantage est balistique, les protons sont beaucoup plus précis que les rayons X, ils permettent en effet de délivrer la dose d'irradiation avec une extrême précision au niveau de la tumeur ; le deuxième avantage est biologique, les protons sont beaucoup plus efficaces pour certaines tumeurs résistantes aux rayons X. Cependant, la mise en oeuvre de ces traitements par protonthérapie nécessite des structures complexes, lourdes et coûteuses limitant ainsi le développement de ces traitements. En effet, alors que la radiothérapie conventionnelle est réalisée sur des patients immobiles au moyen d'un accélérateur linéaire rotatif, permettant de faire varier considérablement l'incidence des faisceaux utilisés, la protonthérapie utilise un faisceau d'ions qui est conduit jusqu'au patient par une ligne de faisceaux composée de tubes où règne un vide poussé et d'optiques magnétiques puissantes mais lourdes. Ainsi, c'est près d'une centaine de tonnes qu'il est nécessaire de mobiliser autour du patient afin d'obtenir la même amplitude de traitement qu'avec un accélérateur linéaire. C'est pourquoi, dans la plupart des centres cliniques, les protons sont le plus souvent transportés à la sortie de l'accélérateur, jusqu'au patient par des lignes horizontales fixes. Le patient est alors déplacé par rapport au faisceau de protons soit par des dispositifs de positionnement de la table de traitement, déplacement vertical et/ou horizontal, soit par modification de la position du patient, position allongée, assise. Cependant, ce type de positionnement rend très difficile sur le plan technique l'utilisation de certaines orientations du faisceau, et notamment l'utilisation de faisceaux obliques postérieurs sur une personne traitée sous anesthésie générale. Pour remédier à ce problème d'orientation du faisceau, il est développé des dispositifs de protonthérapie comportant un bras isocentrique permettant de traiter le patient en position couchée selon toutes les incidences, telles qu'utilisées en radiothérapie conventionnelle classique. Cependant ces types de dispositifs de protonthérapie à bras isocentrique sont des structures très massives, de l'ordre d'une centaine de tonnes, particulièrement complexes, volumineuses et extrêmement coûteuses, de l'ordre de plusieurs millions d'euros, limitant ainsi leur développement à un nombre très restreint de centres cliniques dans le monde et privant ainsi de nombreux patients de ces traitements efficaces. Dans ce contexte, la présente invention vise à fournir un dispositif d'orientation et de contention d'un patient pour un traitement par protonthérapie permettant de traiter de façon efficace un patient quelle que soit l'incidence du faisceau et de s'affranchir de l'utilisation d'un dispositif de protonthérapie isocentrique. A cette fin, l'invention propose un dispositif d'orientation et de contention d'un patient pour un traitement par hadronthérapie au moyen d'une source d'irradiation fixe caractérisé en ce que ledit dispositif comporte une table de contention dudit patient, ladite table étant réalisée dans un matériau sensiblement transparent à ladite source d'irradiation et étant montée amovible sur des moyens de maintien de ladite table de contention dans une position inclinée, lesdits moyens de maintien comportant une première partie de support et une deuxième partie de support, lesdites première et deuxième parties étant séparées par un espace apte à assurer le passage des faisceaux issus de ladite source d'irradiation au travers de la face arrière de ladite table de contention lorsque cette dernière est maintenue par lesdits moyens de maintien. On entend par matériau sensiblement transparent, un matériau dit � radio transparent �, c'est-à-dire un matériau n'atténuant pas plus de 3% du rayonnement provenant de la source d'irradiation. Des matériaux tels que le polystyrène ou le carbone sont des exemples de matériaux remplissant les besoins de transparence et d'atténuation nécessaire à la réalisation de l'invention. Grâce à l'invention, il est possible de s'affranchir de l'utilisation d'une source d'irradiation isocentrique extrêmement coûteuse pour le traitement de patient en position allongée quelle que soit l'incidence requise du faisceau d'irradiation pour le traitement. Ainsi les contraintes économiques dues au coût de ces structures isocentriques complexes et volumineuses sont supprimées. En effet, le dispositif selon l'invention est un dispositif léger, transportable, économique permettant de traiter des patients quelle que soit l'incidence du faisceau d'irradiation telle qu'une source isocentrique et particulièrement des faisceaux obliques postérieurs. Le dispositif permettra alors d'étendre plus significativement le traitement par hadronthérapie et notamment par protonthérapie dans les différents centres de traitement équipés de source fixe avec un coût réduit. Le dispositif selon l'invention peut également présenter une ou plusieurs des caractéristiques ci-dessous, considérées individuellement ou selon toutes les combinaisons techniquement possibles : - ladite deuxième partie de support supporte une extrémité de ladite table de contention ; - ladite table de contention coulisse longitudinalement sur ladite première partie de support ; - ladite première partie de support est formée par un plan incliné monobloc avec un angle d'inclinaison de 30° ; - ladite première partie de support est formée par un plan incliné comportant des moyens pour faire varier l'angle d'inclinaison dudit plan incliné, ledit angle d'inclinaison variant entre 0° et 50° ; - ladite première partie de support est formée par une première plaque et une deuxième plaque reliées par une charnière, lesdites première et deuxième plaques étant mobiles autour d'un axe charnière ; - ladite table de contention comporte des moyens amovibles pour le maintien en position dudit patient sur ladite table de contention ; - ladite table de contention comporte une plaque support pour la mise en place d'un appui-tête et/ou d'un masque de contention thermoformé ; - ledit appui-tête comporte un profil adapté à la morphologie du patient. La présente invention a également pour objet un dispositif de traitement d'un patient par hadronthérapie comportant une source d'irradiation fixe émettant des faisceaux de protons comportant un dispositif d'orientation et de contention d'un patient selon l'invention. D'autres caractéristiques et avantages de l'invention ressortiront plus clairement de la description qui en est donnée ci-dessous, à titre indicatif et nullement limitatif, en référence aux figures annexées, parmi lesquelles : - la figure 1 illustre une vue en perspective d'un dispositif d'orientation et de contention d'un patient selon l'invention ; - la figure 2 illustre le dispositif d'orientation et de contention d'un patient selon la figure 1 en vue arrière ; - la figure 3 illustre plus particulièrement en perspective le plan incliné selon l'invention décrit à la figure 1 ; - la figure 4 illustre un deuxième mode de réalisation d'un plan incliné du dispositif selon l'invention. D'une façon générale, tout les éléments décrits dans la description suivante sont réalisés à partir de matériaux de faible densité et/ou ne créant pas d'interférence avec une source d'irradiation. La figure 1 et la figure 2 représentent des vues en perspective d'un dispositif d'orientation et de contention d'un patient applicable à la protonthérapie. La figure 1 représente plus particulièrement le dispositif selon l'invention en vue avant et la figure 2 représente le dispositif selon l'invention en vue arrière. Le dispositif 100 d'orientation et de contention d'un patient est un dispositif léger et transportable se plaçant sur une table de traitement 13 d'un dispositif de protonthérapie. Le dispositif 100 comporte un plan incliné 11 faisant typiquement un angle d'inclinaison 6 de 30° par rapport à un plan horizontal 12, reposant sur la table de traitement 13 de la machine de protonthérapie, ladite table de traitement 13 permettant une inclinaison de �10° par rapport à un plan horizontal du patient par des moyens électriques de positionnement. Le dispositif 100 selon l'invention permet un traitement par protonthérapie, notamment par des faisceaux obliques postérieurs de 40° sur un patient en position couchée. Le plan incliné 11 comporte une pluralité de butées 14 permettant le maintien en position d'une table de contention 15 mise en place sur le plan incliné 11. Les butées 14 sont agencées de sorte qu'elles maintiennent en position la table de contention 15 afin d'éviter tout glissement de celle-ci sur le plan incliné 11, et de sorte qu'elles autorisent également un glissement latéral selon l'axe AA' de la table de contention 15 pour permettre un positionnement optimum, selon l'axe AA', du patient par rapport à une source d'irradiation. Le déplacement latéral selon l'axe AA' de la table de contention 15 peut être réalisé indifféremment manuellement ou électriquement. A cet effet, la table de contention 15 et le plan incliné 11 comportent des moyens de mesure, tels qu'une graduation en millimètres, permettant de connaître précisément le déplacement, selon l'axe AA', de la table de contention 15 par rapport à une position référence initiale. Les moyens de mesure permettent à la fois de positionner précisément le patient par rapport à la source de rayons et de disposer d'un moyen de reproductibilité performant nécessaire au traitement efficace journalier d'une tumeur. Le plan incliné 11 est associé à un support déporté 16 soutenant la table de contention 15 à son extrémité permettant ainsi d'éviter tous risques de non reproductibilité du traitement par de légers déplacements de l'extrémité de la table de contention 15 par déformation élastique sous le poids du patient. Le support déporté 16, d'épaisseur réduite par rapport au plan incliné 11 et comportant le même angle d'inclinaison 8, permet de créer un espace 17 entre le plan incliné 11 et ledit support 16 de sorte qu'il est possible de positionner derrière la table de contention 15 la source d'irradiation, telle qu'une source de protons, pour le traitement du patient. En effet, la table de contention 15 est réalisée dans un matériau de faible densité évitant ainsi l'atténuation et/ou la déviation du faisceau de protons. La table de contention 15 comporte une plaque support 19 solidaire de la table de contention 15 apte à recevoir et à supporter le corps d'un patient. La plaque support 19 comporte à cet effet, des brides 24 de maintien formées par des bandes 21 souples en matériau thermoformable dont les extrémités comportent des équerres de fixation 20 solidarisées par vissage par exemple au moyen de vis en matière plastique. Les équerres de fixation 20 sont montées de façon amovible au moyen de goupilles plastiques 23 sur une plaque intermédiaire rigide 22 insérée dans la plaque support 19, de sorte qu'il est possible de fixer/défixer rapidement les brides 24 de maintien du patient. La table de contention 15 comporte également une plaque support 18 permettant la fixation d'un masque thermoformé de contention mis en place sur la tête du patient avant le traitement. Les moyens de fixation du masque thermoformé sur la plaque support 18 sont typiquement les moyens utilisés usuellement lors du traitement d'un patient par radiothérapie ou protonthérapie. La plaque support 18 comporte une empreinte dans laquelle est mis en place par emboîtement un appui-tête 26 comportant un profil 25 en forme de cuvette adaptée à la morphologie de chaque patient, afin de conférer un calage optimum de la tête et de la nuque du patient. Ainsi la position de l'appui-tête 25 et la forme du profil 25 sont adaptées de façon à recevoir la tête du patient lorsque celui-ci est en position allongée sur la plaque support 19 de la table de contention 15. Chaque patient dispose d'un appui-tête 26 personnalisé et réalisé sur mesure ; l'appui-tête 26 étant interchangeable rapidement sur la plaque support 18 afin de s'adapter à chaque patient traité. De plus, afin d'assurer un certain confort au patient, le profil 25 est réalisé dans un matériau relativement souple et de faible densité, de type mousse expansée. La table de contention 15 est réalisée de façon à être amovible sur le plan incliné 11 et réversible permettant ainsi un traitement du patient quelle que soit l'incidence du faisceau d'irradiation, incidence gauche ou incidence droite. Pour cela, on utilisera des matériaux particulièrement légers et/ou ne provoquant pas d'interférence avec les rayons, de type polystyrène, matériaux composites avec une préférence pour la fibre de carbone dont les propriétés sont intéressantes dans ce type d'application. Ainsi l'utilisation du carbone est particulièrement intéressante pour la fabrication des pièces telles que les équerres 20, la plaque support 18, l'appui-tête 26, ainsi que d'autres pièces nécessitant une certaine rigidité. Selon un mode particulier de l'invention, le dispositif est particulièrement adapté pour le traitement d'un enfant sous anesthésie générale en position couchée. Ainsi, selon ce mode particulier de réalisation, la table de contention 15 est par exemple une table en matériau polystyrène expansé d'une longueur de l'ordre de 140cm, d'une largeur de 60cm et d'une épaisseur de 3cm. La table de contention 15 également est en appui sur un plan incliné de 30° en matériau polystyrène expansé par rapport au plan de pose de la table de traitement 13 sur une longueur de l'ordre de 80cm. La figure 3 illustre plus particulièrement le plan incliné 11 décrit précédemment en référence à la figure 1 et à la figure 2. Le plan incliné 11 selon ce premier mode de réalisation est formé par une pièce monobloc dont l'angle d'inclinaison 8 est prédéfini lors de la fabrication du plan 11. Préférentiellement, l'angle d'inclinaison 8 est de l'ordre de 30°, mais il est également possible de réaliser le plan incliné 11 avec un angle d'inclinaison 8 compris entre 20° et 40°. L'inclinaison du plan incliné 11 combinée avec l'inclinaison de la table de traitement 14 variant entre +10° et -10° permet de couvrir une inclinaison comprise entre 10° et 50°. La figure 4 illustre un deuxième mode de réalisation d'un plan incliné 41 du dispositif selon l'invention. Selon ce deuxième mode de réalisation de l'invention, le plan incliné 41 peut être réalisé au moyen de deux plaques 42 et 43 reliées à l'une de leur extrémité par une charnière 45. Les deux plaques 42, 43 sont alors modulables en inclinaison autour d'un axe charnière 46 au moyen par exemple de vérin (non représenté) permettant de proposer une pluralité de positionnements angulaires 8 des plaques 42 et 43, l'angle d'inclinaison variant avantageusement entre 0°à 50°, voir plus. Selon ce mode de réalisation, le patient est dans un premier temps allongé sur la table de contention 15, mise en place sur le plan incliné 41, alors que son angle inclinaison e est de 0°. L'inclinaison du plan incliné est ensuite accentuée, au moyen par exemple de vérins, de sorte que la position angulaire du patient permette un traitement efficace quelle que soit l'incidence du faisceau d'irradiation. Ainsi l'invention a pour objet un dispositif d'orientation et de contention d'un patient applicable à un traitement par protonthérapie permettant de traiter un patient en position allongée quelle que soit l'incidence requise du faisceau d'irradiation pour le traitement d'une tumeur en s'affranchissant de l'utilisation d'un source isocentrique extrêmement coûteuse. Avantageusement, la source d'irradiation est une source émettant un faisceau d'irradiation horizontal. Bien entendu, l'invention n'est pas limitée au mode de réalisation qui vient d'être décrit. L'invention est applicable aussi bien pour un traitement d'un patient par protonthérapie que pour un traitement par hadronthérapie en général. L'invention a été particulièrement décrite dans le cas du traitement par protonthérapie d'un enfant sous anesthésie générale ; toutefois, l'invention est également applicable pour le traitement d'un patient adulte sous anesthésie ou non. Il est également envisageable d'utiliser le dispositif selon l'invention antérieurement au traitement par protonthérapie lors par exemple d'un scanner ou d'un IRM (Imagerie par Résonance Magnétique), ce qui permet de garder une même position, dite position référence, du patient et de faciliter le repérage de la tumeur ainsi que son traitement par protonthérapie. Les autres avantages de l'invention sont notamment les suivants : - dispositif léger et facilement transportable ; - faible coût de réalisation ; - possibilité de réaliser un dispositif sur mesure selon le traitement du patient ; - traitement de la partie gauche ou droite du patient avec le même dispositif ; - reproductibilité de la position du patient pendant la durée du 5 traitement. REVENDICATIONS1. Dispositif (100) d'orientation et de contention d'un patient pour un traitement par hadronthérapie au moyen d'une source d'irradiation fixe caractérisé en ce que ledit dispositif comporte une table de contention (15) dudit patient, ladite table (15) étant réalisée dans un matériau sensiblement transparent à ladite source d'irradiation et étant montée amovible sur des moyens (11, 16, 41) de maintien de ladite table de contention (15) dans une position inclinée, lesdits moyens (11, 16, 41) de maintien comportant une première partie de support (11, 41) et une deuxième partie de support (16), lesdites première et deuxième parties étant séparées par un espace (17) apte à assurer le passage des faisceaux issus de ladite source d'irradiation au travers de la face arrière de ladite table de contention (15) lorsque cette dernière est maintenue par lesdits moyens (11, 16, 41) de maintien. 2. Dispositif (100) d'orientation et de contention d'un patient pour un traitement par hadronthérapie selon la revendication 1 caractérisé en ce que ladite deuxième partie de support (16) supporte une extrémité de ladite table de contention (15). 3. Dispositif (100) d'orientation et de contention d'un patient pour un traitement par hadronthérapie selon l'une des revendications 1 à 2 caractérisé en ce que ladite table de contention (15) coulisse longitudinalement sur ladite première partie de support (11, 41). 4. Dispositif (100) d'orientation et de contention d'un patient pour un traitement par hadronthérapie selon l'une des revendications 1 à 3 caractérisé en ce que ladite première partie de support (11) est formée par un plan incliné monobloc avec un angle d'inclinaison de 30 °. 5. Dispositif (100) d'orientation et de contention d'un patient pour un traitement par hadronthérapie selon l'une des revendications 1 à 3 caractérisé en ce que ladite première partie de support (41) est formée par un plan incliné comportant des moyens pour faire varier l'angle d'inclinaison dudit plan incliné, ledit angle d'inclinaison variant entre 0 ° et 50 °. 6. Dispositif (100) d'orientation et de contention d'un patient pour un traitement par hadronthérapie selon la revendication 5 caractérisé en ce que ladite première partie de support (41) est formée par une première plaque (43) et une deuxième plaque (42) reliées par une charnière (45), lesdites première et deuxième plaques étant mobiles autour d'un axe charnière (46). 7. Dispositif (100) d'orientation et de contention d'un patient pour un traitement par hadronthérapie selon l'une des revendications 1 à 6 caractérisé en ce que ladite table de contention (15) comporte des moyens amovibles (24) pour le maintien en position dudit patient sur ladite table de contention (15). 8. Dispositif (100) d'orientation et de contention d'un patient pour un traitement par hadronthérapie selon l'une des revendications 1 à 7 caractérisé en ce que ladite table de contention (15) comporte une plaque support (18) pour la mise en place d'un appui-tête (26) et/ou d'un masque de contention thermoformé. 9. Dispositif (100) d'orientation et de contention d'un patient pour un traitement par hadronthérapie selon la revendication 8 caractérisé en ce que ledit appui-tête (26) comporte un profil (25) adapté à la morphologie du patient. 10. Dispositif de traitement d'un patient par hadronthérapie comportant une source d'irradiation fixe émettant des faisceaux de protons caractérisé en qu'il comporte un dispositif (100) d'orientation et de contention selon l'une des revendications 1 à 9.