Généralités sur asclepios etat d’avancement de l’apd projet d’un centre d’hadronthérapie

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

Projet d’un centre d’hadronthérapie

ASCLEPIOS : cahier des charges

• Ions (12C) et Protons

• Protons : connus en France (Orsay, Nice), demande des Anglais
• Carbone : Efficacité biologique plus importante (EBR  3), plus faible diffraction dans les tissus, mais présence de fragments

• Pénétration de 2 à 27 cm dans l’eau

• 50-200 MeV P
• 85-400 MeV/u 12C

• Dose maximum à la cible 2 Gy/litre

• 4 108 C6 par déversement
• 1010 P par déversement

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

• Traitement

• 500 patients/an en première phase
• 1000 patients/an en seconde phase (ou plutôt 15000 sessions par an)

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

• Recherche en biologie

• Recherche fondamentale

ASCLEPIOS : Les choix

• Synchrotron : Changement d’énergie rapide, meilleur compromis Cyclo/linac/synchro

• 2 sources de particules interchangeables : fiabilité, facilité de réglage

• 3 Salles de traitement

• Faisceau horizontal
• Faisceau horizontal + faisceau vertical
• Bras isocentrique

• Une salle de recherche biologique à faisceau vertical

• Bâtiment 

• 10900 m2
• Sept volumes
• Machine et lignes de faisceaux
• Accueil des patients (et ambulatoire)
• Administration
• Centre de consultations
• Salles d’acquisition et d’imageries (IRM, Scanner, PetScan)
• Salles de traitement
• Laboratoires de recherches

Quelques chiffres

• Planning

• APD - 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)

• Coûts

• APD 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 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

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 décrit

• Les 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

Bâtiment

• La phase de programmation est achevée

• Définition 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

ASCLEPIOS Avant Projet Détaillé

• Philosophie : Projet Médical, pas un projet d’accélérateur

Injecteur (Etude ETOILE)

Injecteur – Basé sur HICAT (HEIDELBERG)

Synchrotron = TERA CNAO, PIMMS

Synchrotron

• 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

Lignes de faisceau

Choix des lignes ASCLEPIOS

Système passif

Système actif

Gantry - Bras isocentrique

Superconducting gantry

• Collaboration CEA/DAPNIA - ETOILE - ASCLEPIOS

• Tolérances relâchée pour la structure (INSA Lyon)

• Superconducting concept

•  210 Tonnes ?

Merci à tous

• Equipe médicale

• Estelle Batin
• A. Kerambrun
• Centre François Baclesse
• J-F. Héron
• B. Vié
• A. Batalla
• D. Valogne
• JC. M’Vondo
• G. Mathos
• C. Hennequin (Pitié Salpêtrière)

Sources

• Supernanogan de PANTECHNIK (Caen)

• Type ECR : fiabilité – efficacité – stabilité

• 2 sources identiques

• Rapidité de commutation des particules (<1 heure dans le cahier des charges – pulse à pulse ?)
• Fiabilité (maintenance facilitée, réparations, commutation en cas de panne)

• Carbone:

• 125 µA d’ions 12C4+, capable de 190 µA (+50%)
•  < 1.2 .mm.mrad

• Proton

• 2.4 mA de proton
• 1.2 mA de H2+

• 8 keV/u, origine : commercialisation à 24kV  H2+ (charge d’espace)

RFQ

• Permet d’accélérer et de regrouper le faisceau

• Type « 4 barres », 1.28m

• 400 keV/u

• 165 kW, 70kV

IH-DTL

• Très compact ! 3.8 m de 400 keV/u à 7 MeV/u

• 56 gaps accélérateurs

• 1 MW