Ultrasons focalisés de haute intensité (HIFU)

Ultrasons focalisés de haute intensité (HIFU)

Ultrasons focalisés de haute intensité

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

Sommaire

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 parfaitement 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 communément utilisés dans une discipline particulière de l’imagerie médicale appelée échographie, traversent les tissus sans que ceux-ci subissent aucun effet biologique, étant donné que les puissances utilisées sont très faibles.
  • Lorsque 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 en fonction de différents paramètres d’exposition aux ultrasons, qui peuvent aller du simple échauffement à la destruction pure et simple du tissu concerné.
  • Lorsque 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 largement pour le traitement de différentes pathologies chirurgicales et notamment 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 localisé de la prostate. L’appareil le plus couramment utilisé pour cette indication est l’Ablatherm. Ce dispositif 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 localisé 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 l’ensemble de la prostate, car le cancer est souvent dispersé en de multiples foyers parfois microscopiques. Au stade précoce du cancer, ces foyers sont toutefois contenus dans un volume délimité par la capsule prostatique. La petite taille de la prostate, permet donc d’envisager aisément de traiter l’ensemble 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 facilement accessible au traitement par ultrasons, quand ceux-ci sont délivrés par une sonde placée en position endo-rectale.
  • La prostate est une glande peu sujette aux mouvements viscéraux, qui pourraient résulter de l’activité cardiaque ou respiratoire. Pendant le traitement automatisé délivré par un dispositif comme l’Ablatherm, la prostate reste donc relativement 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 totalement 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 l’ensemble du tissu d’un organe, il est donc nécessaire de répéter les tirs un grand nombre de fois en déplaçant la cible entre chaque tir, de manière 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, permet de traiter en totalité une glande comme la prostate.


L’utilisation de l’informatique et de la robotique, ainsi que d’un système d’imagerie intégré, en particulier dans un dispositif comme l’Ablatherm, permet aujourd’hui au chirurgien de disposer d’un appareil de traitement à la fois efficace, précis et performant. Certaines fonctionnalités sont complètement automatisées et une fois la planification réalisée par le chirurgien sur l'écran et à l'aide des images échographiques, le traitement est réalisé par un système robotisé qui suit les instructions de manière très précise.

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