Recherche Avancée

Thèse soutenue

Ultrasons focalisés de haute intensité (U. F. H. I. ) : étude des effets celluaires et tissulaires de la pyrothérapie applications thérapeutiques et perspectives d'avenir en urologie

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Auteur / Autrice : Emmanuel Chartier-Kastler
Direction : Guy Vallancien
Type : Thèse de doctorat
Discipline(s) : Médecine
Date : Soutenance en 1995
Etablissement(s) : Paris 5

Résumé

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Les Ultrasons Focalisés de Haute intensité (U. F. H. I. ) ont fait leur entrée dans l'arsenal thérapeutique chirurgical humain en phase clinique dans les années 1990. Ce procédé extracorporel de destruction physique des tissus par thermo- ou pyro-thérapie associe une technique de repérage de la cible tissulaire (échographie actuellement) et l'émission de trains d'ondes ultrasonores focalisés en un point de l'espace, pour produire une nécrose tissulaire irréversible, sans lésion des tissus traversés par le faisceau ultrasonore. En collaboration avec l'équipe de recherche et de développement d'une société déjà connue pour sa maîtrise des ultrasons focalisés (lithotripteurs, Edap-Technomed) nous avons participé à la mise au point du Pyrotech° et à l'évaluation de cette technique de chirurgie ultrasonore. La machine est constituée d'une coupelle hémisphérique sur laquelle sont disposées de multiples céramiques piézoélectriques (plusieurs têtes de tirs pour l'expérimentation), stimulées en phase à 1 MHz pour produire une tache focale de 2 x 10 mm à 32 cm. Le repérage est assuré par une sonde d'échographie centrale rétractable de 3,5 MHz et la transmission par un liquide de couplage anticavitation. Après un rappel de physique des sons, particulièrement centré sur les propriétés des ultrasons, nous nous intéresserons à plusieurs aspects fondamentaux de cette machine en vue de son utilisation humaine. Le principe physique a été vérifié in vitro sur fantômes de polyuréthane (270°c, 7 sec. De tir) et la précision du tir in vitro sur billes de PTX intravésicales (cochon). L'étape suivante fut de prouver la capacité de destruction cellulaire sur une lignée cellulaire tumorale vésicale d'origine humaine (647V) et de confirmer les capacités de destruction par atteinte de la vitalité cellulaire, des courbes de croissances et des capacités de clonage. In vivo ensuite travaillant sur le cochon (n>100) nous avons montrer la possibilité d'obtenir des lésions en profondeur sur la vessie, le foie et le rein, reproductible en site et en taille. Les analyses histologique des effets tissulaires et de leur cicatrisation ont été réalisés à JO, J7 et J90. Les phénomènes d'interfaces et d'échauffement cutané ont été analysés en terme de seuil d'apparition. Les températures atteintes au foyer étaient de 108°C en ¼ de seconde dans le rein. Aucune toxicité générale n'a été retrouvée chez 84 cochons de l'expérimentation (tension artérielle, rythme cardiaque, biologie sanguine) de même qu'aucun décès n'a été relevé. Les études de faisabilité pouvaient alors être initiées par l'homme. Les résultats expérimentaux ont été trouvés aussi bien histologiquement (rein sain ou tumoral, prostate, vessie) que sur le plan général ou pour les mesures de températures et de diffusion sur la prostate. L'adaptation de l'homme à la machine était contrôlée (lit, confort) et la technique de traitement des volumes testées (gestion informatique du déplacement spatiale). Il a été démontré que le principe des U. F. H. I. était efficace en terme d'atteinte tissulaire. Il restait à surmonter les problèmes rencontrés par la profondeur des tirs (qualité du repérage, effets de distorsion au foyer, choix de la puissance nécessaire et suffisante (atténuation), surveillance des interfaces, stratégie de tir des volumes). Nous discutons l'état actuel de la littérature sur l'ensemble de ces aspects, les autres équipes ayant toutes les mêmes résultats et se heurtant à des difficultés similaires. L'avenir en urologie des U. F. H. I. Dépendra des prochaines modifications en cours du Pyrotech° ou des autres machines et de l'affinement des indications pour chaque machine.