Évaluation in vitro de la thérapie sonodynamique sur cellules cancéreuses : automatisation d'un banc de tests, métrologie et dosimétrie associées

par Anne Meunier

Thèse de doctorat en Génie électrique - Métrologie automatique électronique

Sous la direction de François Guillemin et de Édouard Yvroud.

Soutenue en 1997

à Vandoeuvre-les-Nancy, INPL , dans le cadre de École doctorale IAEM Lorraine - Informatique, Automatique, Électronique - Électrotechnique, Mathématiques de Lorraine , en partenariat avec Centre de recherche en automatique (Nancy) (laboratoire) .

Les rapporteurs étaient Édouard Yvroud.

mots clés

• Metrologie
• Génie biomédical
• Hématoporphyrine
• Méthode ultrasonore
• Traitement
• Tumeur maligne
• Thérapie sonodynamique
• Metrology
• Biomedical engineering
• Hematoporphyrin
• Ultrasonic method
• Treatment
• Malignant tumor
• Sonodynamic therapy
• Multiplication in vitro
• Transducteurs piézoélectriques
• Dosimétrie
• Cancérologie
• Photosensibilisants

Résumé

La thérapie photodynamique est une technique de traitement de certains cancers basée sur l'action de la lumière sur une substance sensibilisante qui, en présence d'oxygène, va induire une réaction photochimique détruisant la cellule cancéreuse dans laquelle elle s'est accumulée. La lumière pénétrant peu profondément dans les tissus, certains auteurs ont utilisé ces substances sensibisantes avec des ultrasons dont la pénétration peut atteindre plusieurs centimètres dans l'organisme : c'est la sonothérapie. Après une revue de la littérature rappelant les bases de la thérapie photodynamique et les travaux publiés en thérapie sonodynamique, notre première partie présente un rappel physique sur les ultrasons et leurs effets sur les tissus. Notre seconde partie aborde la conception de notre dispositif de traitement ultrasonore et les techniques de mesure d'intensité du faisceau ultrasonore : la méthode optique, mais aussi méthode calorimétrique et mesure par la technique de l'hydrophone, enfin l'intensité ultrasonore développée et un asservissement thermique rigoureux. Une simplification des manipulations a été étudiée afin de rendre notre dispositif plus convivial permettant l'emploi par un utilisateur non spécialiste. Notre troisième partie, rapporte l'ensemble des essais biologiques effectués à l'aide de notre dispositif ultrasonore : essais cellulaires avec cellules fixées en monocouche dans des boites de pétri ou en suspension dans le milieu de culture. La cytotoxicité des ultrasons couplés à une substance sensibilisante est aussi évaluée en association avec la thérapie photodynamique. Enfin, une étude des spectres de fluorescence des substances sensibilisantes après traitement par ultrasons a été étudiée. L’ensemble des résultats obtenus étant différents de ceux rapportés dans la littérature, notre quatrième partie discuté les différentes hypothèses pouvant expliquer une discordance de nos résultats.

Titre traduit

In vitro evaluation of the sonodynamic therapy on cancerous cells : automatization of a specific device, metrology and dosimetry

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