Le 15/12/2008 à 18h08
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Question d'origine :
Bonjour,
Je voulait connaitre le fonctionnement intérieur d'un laser, ce qui fait qu'il reste aussi concentré, et quelle est son utilisation en radiothérapie.
Merci d'avance pour votre aide.
Réponse du Guichet
bml_sci
- Département : Sciences et Techniques
Le 16/12/2008 à 09h16
« Laser » est l'acronyme anglais de « Light Amplification by Stimulated Emission of Radiation » (en français, « amplification de la lumière par émission stimulée de rayonnement »).
Le principe du laser consiste à exciter les électrons d'un milieu, puis à y déclencher l'émission de photons en cascade sous forme de rayon.
L'amplificateur est un ensemble d'atomes que l'on « pompe » dans un état excité n', au moyen d'une source d'énergie extérieure (par exemple un générateur électrique, ou un autre laser...). Ces atomes peuvent alors se désexciter vers l'état n, en émettant des photons de fréquence autour de ωnn'. Ainsi un rayonnement de fréquence passant à travers ce milieu peut être amplifié par des processus d'émission stimulée. Il peut également être absorbé : il n'y aura amplification que si les atomes sont plus nombreux à être dans l'état n' (susceptible d'émettre) que dans l'état n (susceptible d'absorber) : il est nécessaire d'avoir une « inversion de population ».
Le rayonnement sortant de cet amplificateur est rebouclé sur son entrée au moyen de miroirs, qui constituent une « cavité » (où la lumière est piégée). Bien sûr, un dispositif (comme un miroir partiellement réfléchissant) permet d'extraire de la lumière de ce système, pour obtenir le rayonnement laser utilisable. Ainsi un rayonnement initialement présent dans le système va être amplifié une première fois, puis rebouclé, puis réamplifié, etc. On peut ainsi construire un rayonnement extrêmement important, même à partir d'un rayonnement extrêmement faible (comme un seul photon émis spontanément dans la cavité)...
- extraits de cet article de Wikipédia
A consulter pour votre information cet article très complet d' Encarta
Quelques références d'ouvrages:
- Le laser: principe de fonctionnement
- Le laser: techniques en plein essor
- Les lasers et leurs applications
Réponse du Guichet
bml_san
- Département : Médiathèque du Bachut Santé
Le 16/12/2008 à 10h56
La radiothérapie consiste à exposer les cellules cancéreuses d'une tumeur à des rayonnements (on dit aussi rayons ou radiations) qui empêchent la multiplication des cellules malades et entraînent leur destruction. Ces rayonnements sont produits soit par des accélérateurs de particules, soit par des sources radioactives. C'est ce qu'on appelle « l'irradiation » de la tumeur.
La radiothérapie est un traitement fréquent du cancer, mais pas systématique. Son indication dépend de la localisation du cancer, de son stade d'évolution et de l'état général de la personne malade.
La radiothérapie peut être associée à d'autres traitements du cancer, comme la chirurgie et la chimiothérapie. Là encore, l'ordre dans lequel se déroulent les différents traitements dépend du type de cancer et de son évolution.
Le médecin spécialiste de la radiothérapie est un cancérologue, appelé « oncologue radiothérapeute » ou encore « radiothérapeute ».
La radiothérapie est pratiquée dans des cliniques, des hôpitaux, des centres hospitaliers régionaux et universitaires, des centres de lutte contre le cancer, ou encore dans des centres de radiothérapie libéraux. Chaque établissement ne pratique pas tous les types de radiothérapie.
Il existe deux voies principales d'administration de la radiothérapie :
• la voie externe : les rayons (des photons de haute énergie ou des électrons) sont émis en faisceau par une machine (appelée « accélérateur linéaire de particules » ou « accélérateur ») située à proximité de la personne malade ; ils traversent la peau pour atteindre la tumeur. La radiothérapie externe est la plus courante et fait appel à des techniques standard.
Il existe également des techniques particulières de radiothérapie externe.
• la voie interne : les sources radioactives (de l'iridium ou du césium sous forme de billes ou de petits fils) sont implantées directement à l'intérieur du corps de la personne malade. C'est la « curiethérapie » (elle-même divisée en deux types).
- la radiothérapie conformationnelle 3D utilise des images données par un scanner pour définir avec une précision accrue la forme de la tumeur et donc la zone à irradier. Elle est utilisée de plus en plus fréquemment pour certains cancers de la prostate, du système nerveux, des voies aérodigestives supérieurs (bouche, pharynx, larynx, sinus), du foie et du pancréas.
- la radiothérapie conformationnelle avec modulation d'intensité permet en plus de faire varier la dose de rayons au cours de l'irradiation. Elle est utilisée dans le cas de certaines tumeurs ayant une forme particulière, notamment de la prostate ou des voies aérodigestives supérieures.
- la radiothérapie asservie à la respiration prend en compte les mouvements respiratoires de la personne malade, qui font bouger la zone à irradier. Elle est utilisée pour le traitement de certains cancers situés au niveau de la cage thoracique (poumon, œsophage, sein).
- la radiochirurgie stéréotaxique est principalement utilisée pour traiter de petites tumeurs cérébrales
- la protonthérapie utilise des faisceaux de protons émis par des accélérateurs particuliers (les cyclotrons), très rares : il en existe deux en France en 2007. Leur utilisation est réservée à des cas bien précis : certaines tumeurs de l'œil ou situées à l'intérieur du crâne notamment.
Les deux types de curiethérapie :
Dans la curiethérapie, les sources radioactives sont implantées directement à l'intérieur du corps de la personne malade. Il existe deux types de curiethérapies.
- la plésiocuriethérapie ou curiethérapie endocavitaire : les sources radioactives sont implantées au contact direct de la tumeur, dans des cavités naturelles telles que le vagin, l'utérus ou encore l'œsophage.
- l'endocuriethérapie ou curiethérapie interstitielle : les sources radioactives sont implantées à l'intérieur même de la tumeur (utilisée pour traiter certains cancers de la prostate ou du sein notamment).
Le choix de mettre en œuvre un type de radiothérapie plutôt qu'un autre est dicté en premier lieu par la localisation de la tumeur ou des ganglions touchés par les cellules cancéreuses. Parfois, une radiothérapie externe est combinée avec une curiethérapie.
Le traitement par radiothérapie externe
Le plus souvent, le traitement par radiothérapie externe est réalisé « en ambulatoire ». C'est-à-dire que le patient se rend dans son centre de soins pour la séance de radiothérapie, puis rentre chez lui sans être hospitalisé. Le patient n'est pas « radioactif » durant le traitement, il n'est pas dangereux pour sa famille ou ses proches.
Le nombre de séances est variable. La radiothérapie est le plus souvent administrée pendant 4 à 5 jours consécutifs (à raison d'une séance par jour), et ce durant plusieurs semaines.
Avant le traitement proprement dit, il y a une phase de préparation. La première séance est celle dite du « centrage » ou « repérage ». Des radiographies ou un scanner sont réalisés pour permettre de définir précisément la zone à traiter. La position que le patient devra adopter à chaque séance est définie avec précision. Dans certains cas, on dessine à même la peau de la personne malade les repères permettant de cibler cette zone. Ces marques seront conservées durant toute la durée du traitement. On peut également fabriquer un masque spécial pour cibler la zone à traiter. Le radiothérapeute, en collaboration avec le physicien, prescrit et calcule la dose totale de radiations - exprimée en gray (Gy) - que le patient doit recevoir, ainsi que le fractionnement des doses par séance : c'est la « dosimétrie ».
Lorsque la préparation est terminée, les séances suivantes sont beaucoup plus courtes. A chaque séance, les manipulateurs de radiothérapie installent le patient dans la salle de l'accélérateur, sur le lit de traitement. Pendant le temps d'irradiation, le patient est seul mais il peut communiquer en permanence avec les manipulateurs, situés dans une pièce voisine, grâce à un système de micros et de caméras. Les rayonnements ne se voient pas et ne s'entendent pas.
Durant toute la durée de la radiothérapie, le patient revoit régulièrement le radiothérapeute en consultation (environ une fois par semaine), pour s'assurer que le traitement se déroule dans les meilleures conditions. Des visites de contrôle sont également planifiées à l'issue de la radiothérapie.
La curiethérapie peut être dispensée en ambulatoire (curiethérapie « à haut débit de dose ») ou bien nécessiter une hospitalisation de quelques jours (curiethérapie « à bas débit de dose »). Il faut tout d'abord implanter les sources radioactives dans la zone à traiter, si nécessaire sous anesthésie. Puis le patient doit rester dans une chambre isolée durant le temps du traitement. Après le retrait des sources radioactives, et lorsque son état général est satisfaisant, le patient peut rentrer chez lui. Il faut parfois prévoir une période de convalescence après le traitement.
Source : La radiothérapie, Institut national du cancer
Voir aussi :
- les différentes étapes de la radiothérapie , doctissimo.fr
- Radiothérapie, institut Gustave Roussy
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