Les ultrasons focalisés de haute intensité (HIFU, MRgFUS ou Resofus) sont un type de traitement pour certains types de cancer, les tumeurs solides, qui implique l’application d’un faisceau d’ultrasons à haute fréquence et à haute énergie pour produire une destruction cellulaire ou une nécrose des cellules cibles en augmentant la température entre 55 et 100 °C (ablation thermique). La particularité est que les tissus environnants ne sont pas affectés. La destruction cellulaire est très sélective et de forme ovale. Dans les transducteurs les plus avancés, le volume du foyer peut atteindre 2x2x15 mm³.
Grâce à ces qualités, il est utilisé en médecine pour le traitement des tumeurs solides bénignes et malignes. Il s’agit d’une technique non invasive qui présente tous les avantages pour le patient et l’équipe médicale.
Histoire
L’origine des UFHI n’est pas récente, elle remonte aux années 1950 aux États-Unis, où les premières recherches ont été menées par Lindstrom et les frères Fry sur des cerveaux d’animaux. Ce n’est que plus tard que des disciples chinois des chercheurs américains ont pris la tête des recherches sur cette technologie jusqu’à ce que, au début des années 1990, elle soit utilisée en clinique sur des patients réels. Le MRgFUS guide le faisceau d’ultrasons au moyen d’une imagerie thermique en temps réel guidée par l’imagerie par résonance magnétique. Grâce à cette nouvelle technique, il est possible d’obtenir une grande précision dans la sonication ainsi que le contrôle de la température d’ablation.
Mécanismes d’action
L’objectif des systèmes HIFU et MRgFUS est d’élever la température du site cible au-dessus de 55-60 °C pendant 1 s ou plus afin de produire une nécrose coagulative et une mort cellulaire immédiate. Les ultrasons haute fréquence et haute puissance sont utilisés avec un faisceau focalisé sur un seul point focal. Les ultrasons génèrent de la chaleur en raison de l’agitation microscopique qu’ils provoquent lorsqu’ils traversent les différents tissus. L’énergie mécanique de l’onde ultrasonique est donc absorbée sous forme d’énergie thermique. Outre cet effet principal, d’autres effets biologiques et mécaniques secondaires interviennent dans la nécrose coagulative, à savoir la cavitation, l’apoptose et la propagation non linéaire des ultrasons.
La cavitation peut être définie comme la création de gaz dans un champ acoustique, comme le mouvement oscillatoire d’une bulle d’air dans un milieu liquide lorsqu’il est exposé à un champ acoustique. Lorsque la compression et l’expansion du tissu sont suffisantes, des bulles d’air sont produites. Ces bulles d’air interagissent avec les ultrasons pour produire un flux liquide qui peut endommager les surfaces solides.
La thérapie HIFU peut entraîner la mort cellulaire en endommageant directement l’ADN, ce qui est en fait le principal mécanisme de mort cellulaire par hyperthermie.
Les effets non linéaires des ultrasons sont dus à la modification de l’onde ultrasonore dans le tissu en raison de son hétérogénéité et contribuent à l’augmentation de la température.
Classement
Il existe essentiellement 2 types de systèmes de guidage :
– UFHI guidés par imagerie par résonance magnétique (MRgFUS)
– Ultrasons ou UFHI guidés par ultrasons (USgFUS)
Les UFHI guidés par IRM permettent d’obtenir une image plus claire de la zone de traitement du patient, mais ne permettent pas une visualisation en temps réel. Cela signifie que tout mouvement du patient peut nuire au traitement. Les changements de température des tissus sont surveillés pour déterminer les effets des UFHI. Le transducteur de traitement est peu mobile en raison de son intégration à l’appareil d’IRM. Une salle spécialement équipée pour l’IRM est nécessaire.
Les ultrasons ou les UFHI guidés par ultrasons permettent un balayage en temps réel et les changements tissulaires sont observés par des modifications de l’échelle de gris de l’image ultrasonore. L’installation de l’appareil USgFUS est celle d’une salle conventionnelle.
Indications
Les indications de la thérapie HIFU sont nombreuses et beaucoup d’autres attendent d’être étudiées.
Contre-indications
Les limites des UFHI sont dues à la nature même des ultrasons et au milieu dans lequel ils sont administrés. Les ultrasons rebondissent lorsqu’ils rencontrent du gaz, de sorte qu’il n’est pas possible de traiter les organes qui contiennent naturellement du gaz. Les os produisent également une forte atténuation des ultrasons.
Comparaison avec la chirurgie
Les UFHI ne présentent pas les inconvénients suivants :
Comparaison avec la radiothérapie et la chimiothérapie
Les UFHI ne présentent pas les inconvénients suivants :
Appareils UFHI
Il existe plusieurs appareils HIFU provenant de différentes sociétés, les plus représentatifs en Europe sont :
De la société Beco Medical située en Espagne et distribuée dans toute l’Europe. Fabricant d’équipements esthétiques. Système d’émission d’ultrasons focalisés avec des indications dans le raffermissement de la peau du visage et du corps, ainsi que de la graisse localisée. L’appareil émet à des fréquences et des points focaux différenciés selon les besoins de 1,5 mm à 13 mm dans une gamme plus profonde. Ultralift HIFU EVO
De la société Medikalight en Espagne, une référence en matière d’équipement médico-esthétique. Guidé par ultrasons pour éliminer la graisse corporelle localisée. Il permet de varier la profondeur pour effectuer plusieurs balayages et obtenir un résultat de réduction de volume plus important. Deep Slim
De la société EDAP basée à Lyon, en France. Elle est guidée par ultrasons et ne s’applique qu’aux néoplasies de la prostate. Elle compte 184 centres dans le monde. En 2006, elle a traité 3 500 patients. Le traitement est peu invasif puisqu’une sonde endorectale doit être insérée pour effectuer le traitement. Certifié CE.
Provenant de la société INSIGHTEC basée en Israël. Guidé par la résonance magnétique de l’électricité générale. Indiqué uniquement pour les tumeurs gynécologiques bénignes. Puissance et précision moyennes, le mouvement du transducteur est limité. Guidage en temps réel. Il existe 18 centres aux États-Unis et 20 en dehors.
De CHONGQING HAIFU TECHNOLOGY CO.LTD., basée à Chong Qing, en Chine. C’est l’un des leaders mondiaux de la thérapie par ultrasons. Indiqué pour tous les types de tumeurs malignes et bénignes énumérées dans la section des indications (à l’exception de la prostate). Comme l’Ablatherm, il est guidé par ultrasons, ce qui permet de suivre le traitement en temps réel. Ils disposent du transducteur de traitement breveté le plus précis et le plus puissant au monde après 17 ans de recherche. Précision du mouvement<1 mm, foyer 2x2x15 mm³ et puissance jusqu'à 400 W. Certifié CE. Il a fait l'objet d'études cliniques approfondies avec l'installation de 30 unités (principalement en Chine) réparties dans le monde entier, avec 30 000 patients traités.
Philips vient également de fabriquer un prototype d’appareil HIFU très similaire à Exabalate Or, qui fera l’objet d’un essai pour le traitement du cancer du pancréas et des métastases osseuses.
Il en existe d’autres, comme le Sonablate 500 d’USHIFU aux États-Unis, similaire à l’Ablatherm. Outre ShangHai Aishen, China Medical Technologies et Minayang sont des concurrents dont le produit est moins puissant et moins polyvalent que Haifu ChongQing. On sait que Siemens travaille avec Haifu à la mise au point d’un modèle d’UFHI guidé par IRM qui améliore les performances du modèle d’INSIGHTEC en termes de puissance de sortie.
Il existe également un modèle appelé Liposonix d’une société américaine du même nom pour les traitements esthétiques d’amincissement.
Conclusions
Les UFHI sont une nouvelle stratégie thérapeutique avec une base physique reconnue, un profil de toxicité faible et des indications spécifiques basées sur les travaux publiés par des institutions expérimentées, avec les avantages et les limites décrits, et dont le rôle dans notre pays doit être défini dans le contexte multidisciplinaire des spécialistes impliqués.
Avec l’introduction des HIFU, nous entamons un processus qui, sans aucun doute, rompt avec certains schémas thérapeutiques et modifie des paradigmes et qui, par conséquent, comme tout changement, peut créer un malaise et une certaine réticence chez certains professionnels du corps médical.
Les médecins américains l’utilisent déjà régulièrement pour la pathologie gynécologique bénigne et reconnaissent eux-mêmes, dans une récente publication scientifique de janvier 2008, l’importance que les HIFU auront dans un avenir immédiat dans le traitement de divers types de tumeurs solides.