Ultrasons focalisés de haute intensité

Les ultrasons focalisés de haute intensité (HIFU pour "High Intensity Focused Ultrasound") forment une technique médicale servant à faire l'ablation thermique d'une tumeur chez les êtres vivants.

Principe de la technologie HIFU

L'utilisation des ultrasons focalisés de haute intensité dans le domaine médical repose sur les principes suivants :

• Les ultrasons sont des ondes sonores inaudibles qui se propagent idéalement en milieu liquide, mais également dans les tissus biologiques naturellement riches en eau, s'ils ne sont pas calcifiés ou remplis d'air.
• Les ultrasons couramment utilisés dans une discipline spécifique de l'imagerie médicale nommée échographie, traversent les tissus sans que ceux-ci subissent aucun effet biologique, dans la mesure où les puissances utilisées sont particulièrement faibles.
• Quand les ultrasons sont utilisés à forte puissance (10000 fois plus élevée dans le cas des HIFU que dans le cas de l'imagerie à ultrasons), ils ont un effet biologique sur les tissus traversés. Cet effet peut avoir certaines conséquences sur les tissus selon différents paramètres d'exposition aux ultrasons, qui peuvent aller du simple échauffement à la destruction pure et simple du tissu concerné.
• Quand le faisceau d'ultrasons est convergent (comme le ferait une loupe avec les rayons du soleil), et que les ondes ultrasonores de haute intensité sont focalisées en un point, l'effet immédiat obtenu au sein des tissus biologiques est leur échauffement brutal et extrêmement intense. Les températures atteintes sont telles que les tissus biologiques peuvent être détruits par coagulation en quelques secondes.

Utilisation dans le traitement de pathologies chirurgicales

Ce principe est déjà utilisé beaucoup pour le traitement de différentes pathologies chirurgicales et surtout pour obtenir l'ablation thermique de tumeurs bénignes (fibromes utérins) ou malignes (cancer de la prostate, du foie, de la thyroïde, etc. )

L'indication la plus avancée est sans nul doute le traitement du cancer situé de la prostate. L'appareil le plus fréquemment utilisé pour cette indication est l'Ablatherm. Ce système est le résultat de 15 années de recherche conjointe entre l'INSERM, l'Hôpital Edouard Herriot de Lyon et la société EDAP TMS.

L'utilisation des ultrasons focalisés de haute intensité pour le traitement du cancer situé de la prostate, se justifie pour les raisons suivantes :

• La prostate est une glande de petites dimensions. En cas de présence avérée de tissu tumoral dans la prostate, la stratégie à adopter, quelle que soit la technique, est de traiter la totalité de la prostate, car le cancer est fréquemment dispersé en de multiples foyers quelquefois microscopiques. Au stade précoce du cancer, ces foyers sont cependant contenus dans un volume délimité par la capsule prostatique. La petite taille de la prostate, permet par conséquent d'envisager facilement de traiter la totalité du volume prostatique dans un temps raisonnable (environ 2 heures).
• L'ablation thermique obtenue avec les ultrasons focalisés résulte d'une nécrose de coagulation immédiate et irréversible au niveau cellulaire, ce qui exclut tout risque de dissémination de cellules cancéreuses par la circulation générale
• La position anatomique de la prostate, en regard immédiat de la paroi rectale, la place dans une situation où elle est aisément accessible au traitement par ultrasons, lorsque ceux-ci sont délivrés par une sonde positionnée en position endo-rectale.
• La prostate est une glande peu sujette aux mouvements viscéraux, qui pourraient résulter de l'activité cardiaque ou respiratoire. Au cours du traitement automatisé délivré par un système comme l'Ablatherm, la prostate reste par conséquent assez immobile, ce qui rend le traitement à la fois précis et fiable.

Stratégie d'utilisation des ultrasons focalisés de haute intensité

Le résultat de l'utilisation d'un faisceau d'ultrasons focalisés de haute intensité sur un organe, est l'obtention d'une lésion de très petites dimensions, au cœur de l'organe visé après chaque tir. Cette lésion correspond à un volume dans lequel les cellules ont complètement été détruites. Ce volume a une forme géométrique connue assimilée à un cigare (ou à un grain de riz) et une dimension réduite de l'ordre de 20 mm de longueur sur 2 mm de diamètre. Pour traiter la totalité du tissu d'un organe, il est par conséquent indispensable de répéter les tirs la plupart de fois en déplaçant la cible entre chaque tir, de façon à obtenir un volume résultant équivalant à la somme de chaque volume de lésion élémentaire. Ainsi, la juxtaposition dans l'espace de plusieurs centaines de lésions élémentaires, sert à traiter en totalité une glande comme la prostate.

L'utilisation de l'informatique et de la robotique, mais aussi d'un dispositif d'imagerie intégré, surtout dans un système comme l'Ablatherm, permet actuellement au chirurgien de disposer d'un appareil de traitement à la fois efficace, précis et performant. Certaines fonctionnalités sont totalement automatisées et une fois la planification réalisée par le chirurgien sur l'écran ainsi qu'avec images échographiques, le traitement est réalisé par un dispositif robotisé qui suit les instructions de manière particulièrement précise.

Voir aussi

Liens externes

• Hifu Planet, Traitement HIFU du cancer situé de la prostate.
• linternaute tunisien magazine, Définition et avantages du traitement HIFU du cancer situé de la prostate.
• Image Guided Therapy, image guided ablation devices based on focused ultrasound.

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