Depuis 2013, l'entreprise belge DoseVue S.A., spin-off du Centre d'étude de l'Énergie Nucléaire (SCK-CEN), développe des technologies et appareils avancés qui mesurent en temps réel et avec précision les doses d'irradiation in vivo. Avec le lancement de DoseWire cette année, il est possible de déterminer rapidement, facilement et avec une grande précision la dose d'irradiation effectivement délivrée au niveau de la tumeur et des tissus environnants, grâce à une technologie en fibre de verre.
Le but de la dosimétrie in vivo consiste à opérer un contrôle quantitatif des traitements radiothérapeutiques. Elle permet de repérer les anomalies, ainsi que les différences entre la dose d'irradiation prévue et la dose réellement absorbée, afin de détecter les sur- ou sous-dosages. Grâce aux mesures en temps réel, il est possible d'ajuster l'irradiation et de réduire les dommages infligés aux tissus environnants sains.
Contrôle précis
La technologie innovante de DoseVue est plus précise, plus rapide et plus facile à utiliser que les techniques existantes, telles que le dosimètre in vivo MOSFET. " Notre technologie DoseWire est dotée d'une plus grande précision et ne doit pas être étalonnée chaque fois, une opération qui nécessite beaucoup de temps ", explique Emiliano D'Agostino, directeur de DoseVue.
Initialement, la série 100 de DoseWire a été conçue pour la radiothérapie préclinique (chez les petits animaux). La série 200 est destinée à une utilisation chez les patients et est actuellement introduite dans plusieurs hôpitaux.
Le contrôle en temps réel est possible grâce à quatre fibres de verre optiques d'un diamètre de 1,5 mm chacune, introduites in vivo dans l'organisme du patient à l'aide de cathéters. La mesure repose sur les composants des fibres de verre sensibles à l'irradiation, qui transmettent une lumière fluorescente à un lecteur, via la fibre, lorsqu'ils sont exposés à un rayonnement ionisant. " Le signal renvoyé est proportionnel à la quantité de rayonnement à l'endroit en question. Un graphique en temps réel de l'accumulation de la dose est ainsi obtenu en ligne. "
IORT et brachythérapie
" Cette technologie peut s'avérer particulièrement utile dans le cadre de certains traitements. Ainsi, lors d'une radiothérapie intra-opératoire (IORT), aucune technique d'imagerie avancée n'est disponible et il reste peu de temps pour affiner la planification de l'irradiation. Nous y avons vu une opportunité de créer un appareil qui permet de mesurer en temps réel la quantité de rayonnement effectivement délivrée au patient. Les anomalies peuvent ainsi être corrigées au fur et à mesure, même en cas de radiothérapie fractionnée unique.
Nous allons prochainement démarrer une étude pilote, dans laquelle l'appareil sera utilisé chez une soixantaine de patients, dans différents hôpitaux. À l'hôpital Sint-Augustinus, à Anvers, et à l'Institut Jules Bordet, à Bruxelles, nous ciblerons l'IORT chez les patientes atteintes d'un cancer du sein. À l'UZ Brussel, nous nous intéresserons à la surveillance du schéma d'irradiation chez les patientes atteintes d'un cancer du sein. "
Cette technologie est également utile en cas de brachythérapie (intra-opératoire). " À Eindhoven, parallèlement à l'IORT, elle sera utilisée chez des patients atteints d'un cancer colorectal, également dans le cadre de l'étude. En France (Nancy et Lyon), la technologie est utilisée pour la brachythérapie en cas de cancer du sein ou de la peau et nous l'envisageons pour les cancers gynécologiques et le cancer de la prostate. "
DoseSense et DoseSpace
" Nous développons aussi deux autres technologies. DoseSense, une extension de DoseWire, mesure la distribution de la dose en 2D. Elle consiste en un patch qui réagit selon les mêmes principes physiques que les fibres optiques. Elle peut être utilisée en plus de DoseWire, par exemple dans une population de patients chez qui la peau est le principal organe pouvant être irradié involontairement.
Pour l'instant, nous disposons d'un premier prototype que nous testons en vue du contrôle qualité des sources d'irradiation. "
DoseSpace, qui repose sur un autre principe physique, constitue donc une technologie complètement différente de détection de l'irradiation. Elle consiste en une dosimétrie en 3D continue après injection locale d'une substance. " Les nanogouttes liquides subissent une transition de phase en bulles gazeuses lorsqu'elles sont exposées à un rayonnement. Ces bulles gazeuses seraient alors mesurées à l'aide de technologies d'imagerie à ultrasons. Dans ce cadre, nous participons depuis 2017 au projet de coopération européen AMFORA ( Acoustic Markers for Enhanced Remote Sensing of Radiation Doses), en tant que projet FET Open ( Future and Emerging Technologies). " Le consortium rassemble notamment différents groupes de recherche de la KU Leuven (coordinateur du projet).
Perspectives
" Actuellement, nous n'observons pas toujours de corrélation entre la dose d'irradiation, prévue par l'ordinateur, et le résultat clinique. La dose d'irradiation n'est donc pas personnalisée. À long terme, j'espère qu'après une collecte des données relatives à la dose réellement délivrée à certains endroits, nous serons en mesure d'établir une corrélation avec les données cliniques du patient. À terme, nous pourrions même évoluer vers quelque chose de prédictif. "
Pour en savoir plus: www.dosevue.com et amphora-project.eu.
Le but de la dosimétrie in vivo consiste à opérer un contrôle quantitatif des traitements radiothérapeutiques. Elle permet de repérer les anomalies, ainsi que les différences entre la dose d'irradiation prévue et la dose réellement absorbée, afin de détecter les sur- ou sous-dosages. Grâce aux mesures en temps réel, il est possible d'ajuster l'irradiation et de réduire les dommages infligés aux tissus environnants sains. La technologie innovante de DoseVue est plus précise, plus rapide et plus facile à utiliser que les techniques existantes, telles que le dosimètre in vivo MOSFET. " Notre technologie DoseWire est dotée d'une plus grande précision et ne doit pas être étalonnée chaque fois, une opération qui nécessite beaucoup de temps ", explique Emiliano D'Agostino, directeur de DoseVue. Initialement, la série 100 de DoseWire a été conçue pour la radiothérapie préclinique (chez les petits animaux). La série 200 est destinée à une utilisation chez les patients et est actuellement introduite dans plusieurs hôpitaux. Le contrôle en temps réel est possible grâce à quatre fibres de verre optiques d'un diamètre de 1,5 mm chacune, introduites in vivo dans l'organisme du patient à l'aide de cathéters. La mesure repose sur les composants des fibres de verre sensibles à l'irradiation, qui transmettent une lumière fluorescente à un lecteur, via la fibre, lorsqu'ils sont exposés à un rayonnement ionisant. " Le signal renvoyé est proportionnel à la quantité de rayonnement à l'endroit en question. Un graphique en temps réel de l'accumulation de la dose est ainsi obtenu en ligne. " " Cette technologie peut s'avérer particulièrement utile dans le cadre de certains traitements. Ainsi, lors d'une radiothérapie intra-opératoire (IORT), aucune technique d'imagerie avancée n'est disponible et il reste peu de temps pour affiner la planification de l'irradiation. Nous y avons vu une opportunité de créer un appareil qui permet de mesurer en temps réel la quantité de rayonnement effectivement délivrée au patient. Les anomalies peuvent ainsi être corrigées au fur et à mesure, même en cas de radiothérapie fractionnée unique. Nous allons prochainement démarrer une étude pilote, dans laquelle l'appareil sera utilisé chez une soixantaine de patients, dans différents hôpitaux. À l'hôpital Sint-Augustinus, à Anvers, et à l'Institut Jules Bordet, à Bruxelles, nous ciblerons l'IORT chez les patientes atteintes d'un cancer du sein. À l'UZ Brussel, nous nous intéresserons à la surveillance du schéma d'irradiation chez les patientes atteintes d'un cancer du sein. " Cette technologie est également utile en cas de brachythérapie (intra-opératoire). " À Eindhoven, parallèlement à l'IORT, elle sera utilisée chez des patients atteints d'un cancer colorectal, également dans le cadre de l'étude. En France (Nancy et Lyon), la technologie est utilisée pour la brachythérapie en cas de cancer du sein ou de la peau et nous l'envisageons pour les cancers gynécologiques et le cancer de la prostate. " " Nous développons aussi deux autres technologies. DoseSense, une extension de DoseWire, mesure la distribution de la dose en 2D. Elle consiste en un patch qui réagit selon les mêmes principes physiques que les fibres optiques. Elle peut être utilisée en plus de DoseWire, par exemple dans une population de patients chez qui la peau est le principal organe pouvant être irradié involontairement. Pour l'instant, nous disposons d'un premier prototype que nous testons en vue du contrôle qualité des sources d'irradiation. " DoseSpace, qui repose sur un autre principe physique, constitue donc une technologie complètement différente de détection de l'irradiation. Elle consiste en une dosimétrie en 3D continue après injection locale d'une substance. " Les nanogouttes liquides subissent une transition de phase en bulles gazeuses lorsqu'elles sont exposées à un rayonnement. Ces bulles gazeuses seraient alors mesurées à l'aide de technologies d'imagerie à ultrasons. Dans ce cadre, nous participons depuis 2017 au projet de coopération européen AMFORA ( Acoustic Markers for Enhanced Remote Sensing of Radiation Doses), en tant que projet FET Open ( Future and Emerging Technologies). " Le consortium rassemble notamment différents groupes de recherche de la KU Leuven (coordinateur du projet). " Actuellement, nous n'observons pas toujours de corrélation entre la dose d'irradiation, prévue par l'ordinateur, et le résultat clinique. La dose d'irradiation n'est donc pas personnalisée. À long terme, j'espère qu'après une collecte des données relatives à la dose réellement délivrée à certains endroits, nous serons en mesure d'établir une corrélation avec les données cliniques du patient. À terme, nous pourrions même évoluer vers quelque chose de prédictif. " Pour en savoir plus: www.dosevue.com et amphora-project.eu.