1Généralités sur ASCLEPIOS 2 Etat d’avancement de l’APD

ASCLEPIOS - R. Ferdinand – 11/10/2005

11 Généralités sur ASCLEPIOSGénéralités sur ASCLEPIOS2 2 Etat d’avancement de l’APDEtat d’avancement de l’APD

Asclépios, fils d’Apollon, Dieu Grec de la médecine, Asclépios, fils d’Apollon, Dieu Grec de la médecine, (Aesculapius ou Asculape chez les Romains)(Aesculapius ou Asculape chez les Romains)


Projet d’un centre d’hadronthérapieProjet d’un centre d’hadronthérapie

HICATHICAT

MED AUSTRONMED AUSTRON

CNAOCNAO

PROJET

ASCLEPIOSCaen

ETOILEETOILE


ASCLEPIOS : cahier des chargesASCLEPIOS : cahier des charges

Ions (12C) et ProtonsProtons : connus en France (Orsay, Nice), demande des AnglaisCarbone : Efficacité biologique plus importante (EBR 3), plus faible diffraction dans les tissus, mais présence de fragments

Pénétration de 2 à 27 cm dans l’eau50-200 MeV P85-400 MeV/u 12C

Dose maximum à la cible 2 Gy/litre4 108 C6 par déversement1010 P par déversement

Traitement actif, changement d’énergie à chaque déversement, champ de 20x20cm, déversement déclenchéTraitement

500 patients/an en première phase1000 patients/an en seconde phase (ou plutôt 15000 sessions par an)

Fiabilité > 97%. Aucun droit à l’erreur (assurance qualité médicale).

Recherche en biologieRecherche fondamentale


ASCLEPIOS : Les choixASCLEPIOS : Les choix

Synchrotron : Changement d’énergie rapide, meilleur compromis Cyclo/linac/synchro2 sources de particules interchangeables : fiabilité, facilité de réglage3 Salles de traitement

Faisceau horizontalFaisceau horizontal + faisceau vertical Bras isocentrique

Une salle de recherche biologique à faisceau verticalBâtiment

10900 m2

Sept volumesMachine et lignes de faisceauxAccueil des patients (et ambulatoire)AdministrationCentre de consultationsSalles d’acquisition et d’imageries (IRM, Scanner, PetScan)Salles de traitementLaboratoires de recherches


Quelques chiffresQuelques chiffres

PlanningAPD - Décision 2004 Formation de l’équipe APD

APD 2005-2006

Construction 2006-2010

Réception 2011 Réception ET autorisations

Opération I 2012-2014 Recherche Proton et Carbone

Opération II 2015 Traitements de routine (vs ministères)

CoûtsAPD 4.7 M€ (financé par la région Basse Normandie)

Construction 108.4 M€ (TVA incluse)

Coût par patient (Dépréciation sur 15 ans, bâtiments 30ans, équipements 11 à 16 ans, 1000 patients/an) : 17 000€

Coût moyen du traitement du cancer en France : 24 000€


Planning APD ASCLEPIOSPlanning APD ASCLEPIOS

Juin 2005 : Cahier des Charges général ("Programme")

Décembre 2005 : Accélérateurs et des lignes de faisceaux / Radioprotection

Janvier 2005 : Esquisses bâtiment(s)

Décembre 2006 : Fin des études d’APD, rédaction du document de référence

Philosophie : Projet Médical, pas un projet d’accélérateur


APD « type SOLEIL »APD « type SOLEIL »

2 ans d’études pour définir complètement l’installation, qu’elle soit prête à être construite, en tenant compte de l’intégralité de la vie de l’ensemble.

L’APD décritLes choix retenus et argumentés, ce qui va être construit et comment le centre va fonctionner

La phase de construction

Les équipements (notamment médicaux)

La réception

Le processus de certifications médicales

La vie du centre (hadronthérapie + recherche)

Démantèlement

Coûts détaillés


BâtimentBâtiment

La phase de programmation est achevéeDéfinition des besoins

Appel à candidatures de l’ensemble maîtrise d’œuvre effectuée (« mandataires + architectes »)

14 très bons dossiers nationaux et internationaux

3 groupements sélectionnés pour le concours

Début du concours fin octobre, réception Noël 2005

APS bâtiments et infrastructures novembre 2006

Images 3D des 3 équipes en Janvier (esquisses)


ASCLEPIOSASCLEPIOSAvant Projet DétailléAvant Projet Détaillé

Philosophie : Projet Médical, pas un projet d’accélérateur


Injecteur (Etude ETOILE)Injecteur (Etude ETOILE)


Injecteur – Basé sur HICAT Injecteur – Basé sur HICAT (HEIDELBERG)(HEIDELBERG)

HICAT – GSI

SOL = Solénoïde – QS = Quadrupole – QD = Doublet – QT = Triplet


Synchrotron = TERA CNAO, PIMMSSynchrotron = TERA CNAO, PIMMS


SynchrotronSynchrotron

75.24 m, 8 FODOF, 2 super-périodes

3 familles de quadrupoles (24)

4 sextupoles (contrôle de la chromaticité)

Focalisation douce pour minimiser les erreurs de champs

Extraction bétatron ou RF-Ko

injection = 30 .mm.mrad, p/p=+/-1.2 10-3

extraction : x = 0.2 et y entre 3.5 et 7.mm.mrad

Spill0.2 to 4s

« gating »


Le concept des lignes de faisceaux permet :

Une modularité (“légo”)

Les traitements en parallèle

Le nombre de lignes horizontales, verticales et/ ou à 45° sont des entrées fondamentales.

1 H, 1H+V, 1 gantry

Système de balayage actif en fin de chaque ligne (important pour les longueurs)

Système d’arrêt rapide

Lignes de faisceauLignes de faisceau


Choix des lignes ASCLEPIOSChoix des lignes ASCLEPIOS

-35

-30

-25

-20

-15

-10

-5

0

5

10

15

-15 -10 -5 0 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60

X (m)

Y (

m)

DipolesSEXTElectro. spet. injElectro. spet. Extr.Magnet. spet. Extr.LHEc (comon)LHE HLHE H+VLHE (gantry)BioFODOFODO2Limite 3mLimite 5mcasemates

Recherche

Bras isocentrique

Lignes H+V

Ligne H

-20

-15

-10

-5

0

5

10

15

20

-15 -10 -5 0 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60

X (m)

Y (

m)

DipolesSEXTElectro. spet. injElectro. spet. Extr.Magnet. spet. Extr.LHEc (comon)LHE HLHE H+VLHE (gantry)BioFODOFODO2Limite 3mLimite 5mcasemates

Recherche

Bras isocentriqueLignes H+V

Ligne H

-25

-20

-15

-10

-5

0

5

10

15

-15 -10 -5 0 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60

X (m)

Y (

m)

Recherche

Brasisocentrique

Lignes H+V

Ligne H

-30

-25

-20

-15

-10

-5

0

5

10

15

20

-15 -10 -5 0 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60

X (m)

Y (

m)

QF1

QF2

QD

Dipoles

SEXT

Electro. spet. inj

Electro. spet. Extr.

Magnet. spet. Extr.

Limite 3m

Limite 5m

Bio

Casemates

Recherche

Bras isocentriqueLignes H+V

Ligne H


Héritée de la radiothérapie, utilisation exclusive au Japon (seule possibilité d’irradiation des tumeurs mobiles?)

Système passifSystème passif

RidgeFilter

RangeShifter

Bolus

Le faisceau a initialement une faible dispersion d’énergie

On l’élargit avec un filtre en pente

Le réglage fin est ensuite réalisé avec des absorbants (ou un ajustement de l’énergie)

Le point final de la tumeur est ajusté avec un masque spécifique


Système actifSystème actif


Gantry - Bras isocentriqueGantry - Bras isocentrique

Worshop on Hadrontherapy , Caen February 2005

for the GSI therapy project group 3Udo Weinrich, GSI

Layout: Heavy-Ion GantryLayout: Heavy-Ion Gantry

Features First heavy ion gantry

Close to 600 to. weight

13 m diameter

Maximum deformation of 0.5 mm

Integration of rasterscan


Superconducting gantrySuperconducting gantry

Collaboration CEA/DAPNIA - ETOILE - ASCLEPIOS

Tolérances relâchée pour la structure (INSA Lyon)

Superconducting concept

210 Tonnes ?


Merci à tousMerci à tous

Equipe médicaleEstelle BatinA. KerambrunCentre François Baclesse

J-F. HéronB. ViéA. BatallaD. ValogneJC. M’Vondo G. Mathos

C. Hennequin (Pitié Salpêtrière)

BâtimentThierry GuicherdN. PaumierSerge PalanquePaul Berkvens

AccélérateurRobin FerdinandFrançois MéotEric BaronDamien NeuvégliseMarcel BajardMarkus Haverkamp ?

Chef de Project : Jean-Michel LAGNIEL

Collaborations : Labo (DAPNIA, LPSC, IPN) - ETOILE - CNAO – HIMAC …

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