La radiothérapie, c'est un peu comme tirer sur une petite cible avec un fusil de très gros calibre : même un tir précis touche une large zone autour. L'épaisseur de la « trace » — on l'appelle la pénombre — est de 2 à 3 millimètres pour les appareils standard. Pour une tumeur dans le poumon, ce n'est pas grave, mais près d'un nerf ou d'un vaisseau, ces millimètres décident si la personne restera en bonne santé.
Des physiciens d'une clinique et d'une université ont tenté une approche non conventionnelle : ils ont abaissé l'énergie du faisceau de 6 à 2,5 mégavolts et éloigné le patient de la source à quatre mètres au lieu d'un mètre habituellement. Pris séparément, ces changements dégradent le faisceau, mais ensemble ils produisent un effet inattendu : la pénombre se réduit à un millimètre. Et le faisceau atteint toujours la tumeur à dix centimètres de profondeur.
Pour tester l'idée, les scientifiques ont construit un dispositif où le patient est assis verticalement et les sources de rayonnement sont disposées en cône autour de lui. Dans un modèle informatique, ce schéma a donné une distribution de dose 1,7 fois plus contrastée que le schéma standard. Dans un exemple — l'irradiation de sphères de 5 millimètres de diamètre à l'intérieur de la tumeur — l'écart entre les points « chauds » et « froids » est passé de 2,6 à 4,5.
Cela signifie que le médecin pourra brûler de minuscules nodules à l'intérieur de la tumeur sans toucher aux tissus sains entre eux. Pour le patient, moins de risque de brûlure cutanée et de dommages aux organes voisins — et pour le traitement du cancer, c'est un pas vers un couteau à rayons qui devienne un véritable instrument chirurgical.
La pénombre est la distance sur laquelle la dose chute de 80 % à 20 % du maximum. Pour le nouveau faisceau, elle n'est que d'un millimètre — plus fine que deux cheveux humains superposés.
Dans la science-fiction, les armes à rayons sont souvent représentées comme un fin sabre laser. La nouvelle technologie rend cette image presque réelle pour la médecine : le faisceau peut être affûté jusqu'à un tranchant d'un millimètre.