La protonthérapie est une radiothérapie visant à détruire les tissus cancéreux à l'aide de particules chargées, les protons. Les protons se prêtent particulièrement bien à cette utilisation, car c’est à l’intérieur de l’organisme, dans la tumeur même, qu’ils déploient le plus d’effet.
Qu’est-ce que les protons?
Les protons sont des éléments constitutifs des atomes. Toute la matière qui nous entoure est composée d’atomes. Les noyaux de ces derniers sont constitués d’un nombre différent de protons chargés positivement et de neutrons électriquement neutres. Le noyau atomique est entouré d’une couche électronique faite d’électrons chargés négativement. Comme toutes les particules chargées, les protons peuvent être déviés par des champs magnétiques, et ainsi être groupés et concentrés pour former un faisceau.
L'effet des protons
La portée des protons dépend de leur vitesse initiale et du matériau qui les freine. Entre la surface du corps et le point d’arrêt, le matériau n’absorbe qu’une dose relativement faible et les protons perdent ainsi continuellement de la vitesse. Parvenus au terme de leur portée, ils s’immobilisent et libèrent l’essentiel de leur dose. Il se produit ainsi un pic de dose, appelé pic de Bragg, au-delà duquel la dose tombe à zéro sur une distance de quelques millimètres.
Dans le cadre d'une radiothérapie anticancéreuse avec des protons, ceux-ci déposent donc la plus grande partie de la dose de radiation directement dans la tumeur, sous forme de tache ou de spot, et affectent nettement moins que les photons les tissus sains situés entre la surface du corps et la tumeur.
Dans le graphique suivant, la répartition de la dose pour un faisceau de protons fin comme un crayon est représentée. L’axe horizontal dans la partie inférieure du graphique montre que, dans cet exemple, les protons pénètrent de 25 cm dans le corps. On observe également que les protons délivrent une dose beaucoup plus faible au tissu sain situé avant le volume cible (c’est-à-dire la tumeur) par rapport aux photons. Derrière le volume cible, le tissu sain est fortement irradié lors de l’utilisation de photons, tandis qu’avec les protons il ne l’est pas du tout.
