Leksell Gamma Knife

Un couteau gamma

Le couteau gamma (aussi appelé appareil Gamma Knife, scalpel gamma^[1] ou Leksell Gamma Knife) est un appareil utilisé pour des traitements neurochirurgicaux en radiothérapie stéréotaxique, délivrant de façon très localisée une dose élevée de rayonnements ionisants.

Principe de fonctionnement

Les rayonnements sont délivrés par des faisceaux focalisés de rayons gamma émis par 201 sources de cobalt 60. Les 201 faisceaux se concentrent en un point ciblé à traiter, sur lequel les doses de rayonnement délivrées par les différents faisceaux s'ajoutent. L'appareil a été inventé sous la direction du neurochirurgien suédois Lars Leksell, en 1967 au Karolinska Institut de Stockholm^[2].

Ses objectifs sont de limiter à la fois les risques d'hémorragie^[3] et de séquelles dans les zones saines que causerait une chirurgie classique invasive, ainsi que l'inoculation de germes pathogènes par les points d'entrée.

Son principe est simple : l'application d'un faisceau ionisant externe vers une zone cible permet la destruction de celle-ci, une étude balistique du faisceau permet de savoir à quelle profondeur le faisceau va déposer la dose la plus élevée (elle dépend de la nature du faisceau, en l'occurrence des rayons gamma, de leur énergie, et de la nature et de l'épaisseur des tissus à traverser). La dose est ensuite ajustée par un temps d'exposition.

Mais cela ne suffit pas : la balistique d'un seul faisceau est trop imprécise pour ne pas irradier de manière significative les zones saines qu'il traverse ; en effet si la dose maximale est bien délivrée au point d'intérêt, les zones en amont et aval de celui-ci recevront aussi une dose néfaste.

La parade est donc de multiplier les points d'entrée; plus ceux-ci seront nombreux, plus la dose aux tissus non-ciblés sera petite et plus le temps d'exposition sera court.

Explication : Le couteau gamma produit 201 faisceaux. En imaginant le point cible comme le centre d'une sphère, on comprend que l'essentiel du volume de la sphère ne sera traversé que par un petit nombre de faisceaux, mais le centre, lui, sera traversé par les 201 faisceaux : il recevra donc une dose de l'ordre de presque 201 fois plus élevée que le reste du volume de la sphère ; il faut néanmoins tenir compte de la largeur des faisceaux, ajustée à la dimension de la zone à détruire, et qui provoque une certaine supersposition des faisceaux à proximité immédiate de la cible.

En outre, il faut tenir compte de la non-uniformité du dépôt de dose des faisceaux dans la profondeur des tissus (chaque faisceau dépose le maximum de sa dose au point cible) ; ce n'est donc pas une dose 201 fois supérieure, mais de l'ordre de 1 000 fois supérieure que le centre pourra recevoir par rapport au volume éloigné de la zone cible.

D'autres techniques de radiochirurgie utilisent des faisceaux étroits de rayons X émis par un accélérateur linéaire, ou des faisceaux de particules (protons)^[4].

Indications médicales

Les indications médicales du traitement par couteau gamma sont les suivantes : les malformations artério-veineuses cérébrales, les neurinomes du système auditif, les tumeurs bénignes de la base du crâne, les métastases cérébrales, et dans certains aspects de la neurochirurgie fonctionnelle, comme certaines épilepsies pharmaco-résistantes, ou des névralgies faciales^{[réf. nécessaire]}.

Notes et références

Liens externes

• (en) The Gamma Knife: A Technical Overview, University of Virginia Health System
• (fr) La radio-neurochirurgie stéréotaxique (Leksel Gamma Knife LGK-Novalis), Glioblastome Association Michèle Esnault