La dose de radiations délivrée en radiothérapie se mesure en Gray (Gy). Le médecin radiothérapeute prescrit une dose à délivrer dans une région donnée (généralement la tumeur) ainsi que le fractionnement à utiliser (dose par séance). Il définit le cas échéant les contraintes de dose à ne pas dépasser dans les régions avoisinantes (organes à risques). La dose prescrite et son fractionnement dépendent de la localisation et de la nature de la maladie. Généralement une dose de 45 à 80 Gy est délivrée à la cible par fraction de 2 Gy/jour (ordre de grandeur). Le sein est par exemple traité par des doses de 45-50 Gy et les tumeurs pulmonaires par des doses supérieures à 65 Gy. La dose peut être délivrée par des faisceaux de photons ou d'électrons d'énergie comprise entre 1,25 MeV (bombe au cobalt) et plusieurs MeV pour les accélérateurs linéaires. Plus rarement les neutrons, les protons, les pions ou encore des photons d'énergie plus basse sont également utilisés. Le radiophysicien propose alors une planification du traitement qui sera validée ensuite par le radiothérapeute. Il s'agit d'établir le nombre et la disposition des faisceaux qui vont permettre de délivrer la dose à la cible en limitant la dose délivrée aux tissus sains.
Voici les doses maximales admissibles de certains organes:
Moelle épinière : 45 Gy,
Tronc cérébral : 54 Gy,
Chiasma optique : 54 Gy,
Nerf optique : 60 Gy,
Cerveau : 60 à 70 Gy,
Parotides : 40 à 60 Gy,
Larynx : 60 à 64 Gy,
Poumons: 20 Gy,
Foie : 20 Gy,
Os : 50 Gy,
Prostate : 75-80 Gy,
Cœur : 45-50 Gy,
Cristallin : 12 Gy,
Thyroïde : 20 Gy
Selon la localisation et le stade des tumeurs, la radiothérapie peut être utilisée seule, mais elle est le plus souvent combinée avec un traitement chirurgical et/ou une chimiothérapie et/ou une hormonothérapie.
La plupart des cancers peuvent être traités par radiothérapie dans une certaine mesure. Ceci inclut les cancers du sein, de la prostate, du poumon, du rectum etc.
Cette thérapie est, la plupart du temps, appliquée pour traiter une région localisée autour d'une tumeur. Le champ des radiations couvre souvent aussi le réseau lymphatique drainant la tumeur.
Afin d'atteindre la zone tumorale et ses extensions éventuelles sans porter atteinte aux tissus sains environnants, on irradie la cible successivement selon différents angles, de telle sorte que les champs d'irradiation se superposent sur la région à traiter. Le maximum de radiation est alors localisé à la zone tumorale.
Avant le développement des médicaments immunosuppresseurs, cette technique était utilisée pour prévenir les réactions immunitaires indésirables lors de transplantations d'organes.
Les effets secondaires peuvent être divers et variés suivant la localisation de l'irradiation. Dans tous les cas, on distingue la toxicité aiguë de la toxicité tardive.
La toxicité aiguë regroupe les conséquences qui se font ressentir dans les quelques jours après le traitement et jusqu'à 6 mois après. Elle touche surtout les tissus à renouvellement rapide comme la peau, les muqueuses, la moelle osseuse. La toxicité tardive regroupe les effets secondaires qui apparaitront entre 6 mois et 30 ans après la fin de l'irradiation. Elle est irréversible et touche essentiellement les tissus de soutien, avec développement d'une fibrose.
Ci-dessous, les effets secondaires en fonction des différents sites:
En cas d'effet indésirable grave, un surdosage doit être évoqué, mais aussi une radiosensibilité individuelle augmentée (défaut de réparation de l'ADN).