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Les accidents de radiothérapie

Les enseignements des expertises des accidents de radiothérapie et de radiologie interventionnelle

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Article de Jacques Repussard, Directeur général de l'IRSN, et du Pr Patrick Gourmelon, Directeur de la radioprotection de l'homme à l'IRSN, paru dans la revue Contrôle n°185 de l'ASN

 

Depuis 2005, une vingtaine d’accidents de radiothérapie ou de radiologie interventionnelle impliquant près de 600 patients ont été déclarés en France. A la demande du ministre de la santé ou de l’ASN, l’IRSN a procédé à une expertise approfondie des causes et des conséquences de neuf d’entre eux, les plus graves au regard des complications cliniques pour les patients [1].

Pour le plus dramatique, celui d’Epinal, le ministre de la santé a en outre demandé à l’IRSN de mettre en œuvre son savoir faire en radio-pathologie pour proposer une thérapie innovante pour les patients volontaires.

Rapportés au nombre d’actes de radiothérapie ou de radio-chirurgie en France (plus de 180 000 patients traités chaque année, avec des résultats en amélioration constante), ces accidents, progressivement mieux connus grâce à l’obligation de les déclarer, ne remettent en aucune façon en cause l’usage des rayonnements ionisants à des fins thérapeutiques.   

En revanche, l’IRSN a attiré l’attention des pouvoirs publics, à travers ses rapports d’expertise, dont les principaux sont disponibles sur son site internet, sur un certain nombre de causes profondes sur lesquelles il est possible et nécessaire d’agir, par des mesures appropriées. Les recommandations les plus importantes formulées par l’IRSN ont maintenant été reprises par les pouvoirs publics, à travers la « feuille de route de la radiothérapie », que l’INCA a été chargé d’élaborer en coopération avec les organismes concernés et avec les professionnels. 

Par ailleurs, les complications inhérentes aux surdosages au niveau des organes à risque justifient, non seulement une connaissance plus précise des risques associés aux protocoles mis en œuvre, mais aussi le développement de stratégies thérapeutiques innovantes. L’IRSN a engagé de nouveaux programmes de recherche dans ces deux domaines.

Sont ainsi décrites, dans les paragraphes suivants, les principales recommandations relatives aux améliorations des pratiques, ainsi que les orientations de recherche que l’IRSN a retirées des expertises d’accidents qui lui ont été confiées.

 

En radiothérapie, l’IRSN a identifié quatre axes d’amélioration :

1- Une meilleure connaissance des doses effectivement délivrées

L’évolution des techniques vers une radiothérapie plus personnalisée délivrant une dose élevée à un volume complexe nécessite une connaissance aussi fine que possible des doses effectivement délivrées. Cela demande d’améliorer les connaissances sur les doses délivrées par les techniques de pointe. D’autre part, la complexité croissante des techniques augmente le risque d’erreurs.

Seule la mise en place de la dosimétrie in vivo permet à coup sûr de déceler des anomalies graves pouvant conduire à des surdosages ou à des sous-dosages importants. Si actuellement cela est possible pour les radiothérapies classiques, il reste à développer une dosimétrie in vivo adaptée aux techniques innovantes de radiothérapie telles que la radiothérapie par modulation d’intensité, la tomothérapie, le cyberknife.

Le recours de plus en plus important à l’imagerie pour le suivi des traitements nécessite aussi de meiux connaître les doses associées, pour pouvoir les prendre en compte, si nécessaire, pour le cacul de la dose thérapeutique. Enfin, des études et recherches doivent être engagées pour définir les détecteurs les mieux adaptés et/ou les protocoles à respecter pour caractériser les faisceaux, en particulier dans le cas des techniques innovantes. En particulier, l’amélioration des techniques et des protocoles pour la dosimétrie des faisceaux de petite taille est un des axes qui nécessitent les efforts les plus urgents.

A plus long terme, le développement de la dosimétrie in vivo 2D, 3D et dynamique, prenant en compte la morphologie du patient et pouvant aller jusqu’au contrôle en temps réel de la dose délivrée, permettra d’améliorer considérablement la maîtrise dosimétrique des protocoles de radiothérapie les plus complexes.

2- Un meilleur encadrement des pratiques

Les techniques complexes doivent être réservées aux établissements disposant des compétences adaptées ainsi que des ressources humaines et matérielles nécessaires. De plus, les contrôles à la mise en service des appareils ainsi que les contrôles de qualité au cours de leur utilisation doivent être adaptés aux types de faisceaux effectivement utilisés pour les traitements.

Il est aussi nécessaire que le nombre de professionnels, et en particulier celui des experts en physique médicale, soit en adéquation avec le nombre de patients traités et les techniques de traitements utilisées.

Enfin, l’organisation de la physique médicale dans l’établissement doit garantir la séparation hiérarchique indispensable entre le responsable de la prescription du traitement et celui de sa mise en œuvre.

3- Une meilleure formation des professionnels

L’évolution rapide des techniques et des protocoles ainsi que leur complexification impose une mise à jour régulière des connaissances et le maintien des compétences de la part des professionnels. Ainsi, la formation professionnelle en physique médicale doit être dès que possible alignée sur les meilleures pratiques européennes, à savoir 2 ans (au lieu d’1 an actuellement). Cela requiert de fait la mise en place d’un statut universitaire pour la physique médicale. 

4- Le développement d’une culture de sûreté

L’augmentation de la complexité des techniques, des logiciels et des appareils rend indispensable la conception d’interfaces homme-machine performantes permettant à l’utilisateur de garder la maîtrise du processus physique mis en œuvre.

Une réflexion doit s’engager entre industriels du secteur (machines et logiciels), les utilisateurs et les spécialistes des facteurs humains et organisationnels pour qu’une culture de sûreté, analogue à celle mise en place dans l’industrie nucléaire, soit développée.

 

En radiologie interventionnelle, l’IRSN a identifié trois axes d’amélioration :

1- Une meilleure information sur la dose délivrée

Une information dosimétrique doit être disponible en temps réel pour le médecin interventionniste sur toute installation et un dispositif d’alerte doit systématiquement s’activer lorsque la dose cutanée dépasse 2 Gy. Ainsi, pour chaque acte de radiologie interventionnelle, un récapitulatif dosimétrique détaillé doit être intégré au dossier du patient.

De plus, des  études doivent être menées pour mettre au point la dosimétrie in vivo, au moins pour les actes longs susceptibles de générer des effets déterministes.

Enfin, des niveaux de dose de référence doivent être établis au plan national pour les actes diagnostiques et au niveau local (établissement) pour les actes thérapeutiques.

2- Un meilleur encadrement des pratiques

Avant toute mise en service d’une installation, une démarche d’optimisation doit être initiée vis-à-vis des procédures envisagées. Pour cela un physicien médical doit être systématiquement associé à cette démarche.

Pour les procédures longues et complexes, le médecin interventionniste doit être assisté d’un opérateur uniquement en charge du choix des paramètres d’exposition, compte tenu de la difficulté d’optimiser ces paramètres tout en réalisant le geste diagnostique ou thérapeutique.

De plus, le guide des procédures rédigé par les professionnels doit être revu afin de mieux préciser les procédures et de mieux prendre en compte les moyens techniques d’optimisation de la dose.

Enfin, les industriels doivent veiller à ce que l’ergonomie de l’installation facilite l’accès au réglage des différents éléments influençant la dose, et à ce que l’information dosimétrique fournie aux utilisateurs soit normalisée.

3- Une meilleure formation des professionnels

Chaque médecin interventionniste doit être formé à l’exploitation de l’information dosimétrique affichée afin d’être facilement interprétée et comparée à une valeur de référence propre à l’installation et à la procédure.

Compte tenu de la complexité de plus en plus grande des installations, les industriels doivent assurer la formation des opérateurs à l’utilisation de leur installation en veillant à préciser tous les moyens pour optimiser la dose. 

 

L’IRSN a également émis plusieurs recommandations concernant des axes de recherche à privilégier :

1- Mieux appréhender les données cliniques relatives aux effets secondaires liés à l’utilisation des rayonnements ionisants en pratique médicale

Au cours de ses expertises, l’IRSN a constaté un déficit des connaissances sur l’évaluation et la quantification du risque des complications qui apparaissent non seulement au cours des radiothérapies innovantes mais également en radiothérapie classique conventionnelle.

Des études d’épidémiologie classique et moléculaire devraient être réalisées pour mieux appréhender les taux de complications des radiothérapies, en s’appuyant sur les données issues du suivi médical des patients. Dans le domaine de la radiologie interventionnelle, dont des études européennes ont montré une utilisation en augmentation de 10 à 20% par an, les seuils d’apparition des effets indésirables radio-induits sont très peu décrits.

Le lancement d’études épidémiologiques pilotées à la fois par des radiologues mais également par des médecins des différentes spécialités médicales concernées par les différents types de complications rencontrées contribuerait à mieux évaluer, et donc prévenir, ce risque d’effets indésirables.

L’IRSN a d’ores et déjà engagé des études dans ces directions en participant à des études de suivi clinique et scientifique sur des cohortes ciblées de patients ayant développé des complications de radiothérapie (étude EPOPA sur les patients impliqués dans l’accident de radiothérapie d’Epinal) et des études épidémiologiques sur des cohortes de patients et de personnels médicaux exposés en radiologie (étude O’cloc, étude du risque de cancer sur les scanners pédiatriques, étude de faisabilité du risque de cataracte sur les scanners pédiatriques). 

2- Accroître l’effort de recherche sur les effets secondaires des irradiations

Le plateau technique de la radiothérapie s’est profondément complexifié ces dernières années avec l’apparition de nouvelles technologies dérivées des accélérateurs de particules, à même de réaliser des irradiations sophistiquées à partir de balistiques complexes ou de modulations de l’intensité des faisceaux. 

L’utilisation chez les patients de ces nouvelles technologies doit s’accompagner d’une connaissance maitrisée des effets biologiques sur chacun des organes à risque de ce type de traitement. Or, de nombreuses inconnues subsistent sur  la définition des tissus et organes à risque et sur leur radiosensibilité clinique, notamment pour ce qui concerne le système nerveux central comme le montré le retour d’expérience de l’accident de radiothérapie stéréotaxique de Toulouse. 

S’agissant d’une meilleure compréhension des effets secondaires, l’Institut s’est associé à l’Inserm pour développer un programme de recherche (ROSIRIS) sur l’évaluation des risques liés aux traitements utilisant les rayonnements ionisants à des fins médicales.

Ce programme de recherche est fondé sur l’association de nouveaux concepts de modélisation d’interactions rayonnement-matière et de radiobiologie des systèmes intégrés. A plus long terme, l’objectif est le développement d’outils d’estimation du risque de complications après radiothérapie, et de bio-marqueurs prédictifs, pour un meilleur dépistage des patients à risque. A terme ce programme devrait conduire à améliorer les modèles dosimétriques couramment appliqués actuellement en clinique humaine.

Enfin, l’Institut participe au programme européen de recherche Cardiorisk portant sur les effets non cancer de l’irradiation. Ce programme vise à démontrer la réalité biologique des études épidémiologiques faisant apparaitre un excès de risque de développement de pathologie cardiovasculaires pour des doses supérieurs à 1 Gy.

3- Accroître l’effort de recherche dans le traitement des  effets secondaires de la radiothérapie

Les complications des radiothérapies dans les cas les plus sévères sont encore aujourd’hui hors d’atteinte des schémas thérapeutiques classiques. L’IRSN estime que le développement de programmes de recherche translationnelle ayant pour objectif la validation de l’utilisation de la thérapie cellulaire dans le traitement des complications sévères des radiothérapies et la sécurisation de son transfert clinique est nécessaire afin d’assurer aux patients les meilleurs soins possibles dans ces situations critiques.

Dans le domaine de la prise en charge médicale des effets secondaires à la radiothérapie, l’Institut s’est engagé dans cette voie en mettant en place un programme de recherche ambitieux d’application de la thérapie cellulaire au  traitement des lésions radio-induites sévères. L’objectif de ce programme est de décrire les modes d’action des cellules souches adultes à l’origine de l’accélération de la cicatrisation de ces radiolésions et de démontrer l’efficacité thérapeutique de la greffe autologue de cellules souches adultes sur des modèles expérimentaux appropriés.

Dans le développement très rapide qu’a connu notre pays au cours des dernières années en matière de radiothérapie, grâce notamment au plan cancer et aux innovations technologiques, la maîtrise des risques a clairement été le parent pauvre du progrès. Il en est résulté de graves accidents médicaux, qui ont attiré l’attention de l’opinion, des associations de patients, des pouvoirs publics et des professionnels sur la nécessité impérieuse de mieux prendre en compte les risques associés. La « feuille de route » adoptée par les pouvoirs publics propose un ensemble de mesures opportunes, notamment réglementaires, pour améliorer les pratiques.

Mais l’essentiel est peut être ailleurs : dans la tête des professionnels, qui devraient mettre au même niveau de leurs préoccupations le souci d’accomplir l’acte médical le plus performant au bénéfice de leur patient, et celui de la maîtrise du risque que ce même acte comporte, au détriment éventuel de ce même patient. C’est tout le sens des principes de justification et d’optimisation qui guident la radioprotection. A eux seuls, avec la volonté de les mettre en œuvre résolument, ces deux principes qui ont fait leurs preuves dans l’industrie nucléaire peuvent générer des progrès considérables pour la sécurité et la confiance des patients, et accompagner la poursuite des progrès technique et thérapeutiques.

Les experts et chercheurs en radiobiologie, dosimétrie et radiopathologie de l’IRSN se sont considérablement mobilisés sur ces sujets à la suite des accidents évoqués dans cet article. L’Institut poursuivra, en coopération avec l’INSERM et des équipes hospitalières, son œuvre de recherche pour faire progresser les connaissances sur les risques liés à l’utilisation des rayonnements ionisants à des fins médicales, et les techniques et pratiques professionnelles qui permettront d’en réduire la portée et les conséquences éventuelles.

 

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Note :

1- En radiothérapie, 7 accidents ont été étudiés : Lyon (2004), Epinal avec 3 phases correspondant à des situations différentes (2004-2005, 2001-2006 et 1987-2000), Tours (2006) et Toulouse (2006-2007). En radiologie interventionnelle, l’expertise de l’IRSN a porté sur 2 accidents : Lyon (2007) et Strasbourg (2009).

 

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