MEDECINE NUCLEAIRE - VERS LE DEVELOPPEMENT ACCRU DE L’IMAGERIE

MEDECINE NUCLEAIRE - VERS LE DEVELOPPEMENT ACCRU DE L’IMAGERIE
MOLECULAIRE ET LE DECLOISONNEMENT DES MODALITES
Mis à jour le 13/08/2010 par SFR
MEDECINE NUCLEAIRE - VERS LE DEVELOPPEMENT ACCRU DE L'IMAGERIE MOLECULAIRE ET LE
DECLOISONNEMENT DES MODALITES
Jean-Pierre Hautmont (1), Anne Florence Fay (2)
(1) CHRU de Lille
(2) CEDIT AP-HP
Introduction
Bien que la médecine nucléaire ne soit pas la spécialité du RSNA et que les nouveautés dans le
domaine soient annoncées dans d'autres congrès, le rendez-vous de Chicago est l'occasion pour les trois
grands industriels de confirmer l'intérêt croissant de la modalité avec le développement de l'imagerie
moléculaire. Pour participer au développement de ces techniques et à leur intégration dans la prise en
charge globale du patient, les trois majors investissent à la fois en amont (cyclotrons, production de
radiopharmaceutique, appareils d'imagerie préclinique), et en aval (lien avec la radiothérapie, évaluation
de la réponse thérapeutique, logiciels d'intégration des données adaptés aux questions cliniques).
La part grandissante des machines hybrides en SPECT et sa généralisation depuis plusieurs années en
TEP favorise les approches guidées par les questions cliniques et le décloisonnement des modalités et
des équipes.
Les autres évolutions technologiques chez les principaux constructeurs sont significatives mais restent
modérées, sans virement technologique fondamental.
Les grandes tendances
Gamma-caméras
La part de marché des gamma-caméras hybrides (associées à un scanner) a fortement augmenté en
2007. Une gamma-caméra sur deux du parc installé français est actuellement renouvelée par une
gamma-caméra hybride. Les trois principaux constructeurs n'ont pas fait les mêmes choix
technologiques concernant ce couplage de modalité : GE a fait le choix avec son système Hawkeye d'un
TDM à faible vitesse d'acquisition du fait que les conditions de réalisation de l'examen sont différentes
d'un TDM diagnostic ; Philips a d'abord fait le choix de rajouter sur un scanner de radiologie (6 ou 16
coupes) une gamma-caméra (système Precedence) mais s'apprête à rendre hybride sa caméra Brightview
pour un système plus accessible ; et enfin Siemens propose une gamme modulaire SymbiaT avec un
scanographe spiralé de performance radiologique à 2, 6 ou 16 coupes.
La priorité semble être à la réduction du temps d'examen qui est le facteur limitant l'acquisition des
coupes SPECT après la réalisation d'images planaires. A terme, certains envisagent de pouvoir réaliser
des examens SPECT/CT corps entier.
L'apparition des capteurs solides de type CZT (Cadmium Zinc Telluride) reste encore timide sur le
marché, les coûts de recherche et de fabrication étant pour l'instant un frein important à la
commercialisation. Des constructeurs américains et israéliens hors des trois leaders du marché
européen, proposent à la vente, pour certains depuis plusieurs années, cette technologie pour le
moment réservée aux détecteurs de petit champ pour la cardiologie et les petits organes. La société GE
annonce pour 2008 la première commercialisation de cette technologie sur sa gamma caméra VENTRI à
orientation cardiaque. Les retombées attendues de ces nouveaux détecteurs CZT sont une amélioration
importante de la sensibilité et de la résolution en énergie et une diminution conséquente des temps
d'examen.
TEP
L'imagerie TEP « temps de vol », initialisée sur le marché en 2007 par la société Philips (plus de 6
équipements vendus à ce jour en France, 35 en Europe), reste un terrain de recherche et développement
pour les autres grands constructeurs. Elle permet une réduction du bruit dans l'image et une
augmentation du contraste, la reconstruction se faisant uniquement sur un petit volume. Son résultat
est particulièrement visible chez les patients corpulents puisque le bruit n'augmente pas avec la taille
du patient.
Les équipements disposant d'un tunnel d'exploration de très grand diamètre (85 cm) font leur apparition
sur le marché. Leur intérêt réside dans la possibilité de réaliser des examens TEP en position de
traitement (le bras au dessus de la tête par exemple pour le sein) et de pouvoir intégrer les systèmes
encombrants de contention de radiothérapie. Cela représente également un intérêt pour la prise en
charge des patients obèses.
Les constructeurs annoncent des améliorations notables sur la résolution pour Siemens (résolution isotropique de 2mm sur tout le champ de vue), sur la sensibilité et le temps d'examen pour GE, sur la
qualité d'image constante sur tout le volume pour Philips. Il faut noter cependant que les normes NEMA
ne prennent pas en compte la technologie du temps de vol et que l'algorithme de reconstruction utilisé
dans la norme est la rétroprojection filtrée, ce qui peut rendre difficile des comparaisons de
performances des équipements.
Une expérience de concept et de faisabilité technologique d'insertion d'un anneau TEP dans le tunnel
d'une IRM est toujours en développement chez Siemens. Les intérêts cliniques limités à la neurologie
restent à l'étude.
L'intégration des systèmes de synchronisation respiratoire et cardiaque et de corrections d'artéfacts de
mouvements s'améliore. Les objectifs sont à la fois d'améliorer la qualité diagnostique de l'image (par
exemple en imagerie pulmonaire ou abdominale, pour des lésions de faible activité peu visibles à cause
de la respiration) et d'optimiser la planification du traitement de radiothérapie (meilleur contourage de
la lésion, meilleure quantification SUV).
L'évolution des scanners de ces machines hybrides suit celle des scanners de radiodiagnostic, jusqu'à 64
coupes par rotation pour l'imagerie cardiologique. Les TEP du parc français actuel sont couplés pour 2/3
à des TDM inférieurs à 16 coupes par rotation, et pour 1/3 avec des TDM à 16 coupes et plus.
Cyclotrons et modules de radiopharmacie
Sans évolution notable sur la technologie des cyclotrons par rapport à l'an dernier, il reste trois
principaux constructeurs sur le marché mondial (GE, Siemens et IBA), avec la même gamme
d'équipements de « puissance » variable de 10 à 18 Mev, auto-blindés ou non.
En parallèle à la mise au point de nouveaux radiopharmaceutiques à partir des fondamentaux (18F, 11C,
15O, 13N), le développement des traceurs non standards sur cible solide (substrats spécifiques sur une
plaque cible à irradier) se poursuit, avec la difficulté technique de récupération des produits issus des
cibles sous forme injectable (124I, 64Cu, etc.)
On assiste à une multiplication des modules de synthèse en radiopharmacie, plus ou moins automatisés
(certains kits à usage unique sous forme de cassettes calibrées et stériles sont déjà existants), pour la
fabrication de nouvelles molécules, la plupart à base de fluor (FLT, F dopa, etc.), avec des applications
intéressantes notamment en neurologie, pour le diagnostic précoce de la maladie d'Alzheimer et
certaines formes de Parkinson ou en cancérologie avec des traceurs plus spécifiques que le FDG.
L'imagerie préclinique
Dans la continuité de l'impulsion nettement donnée en 2006, 2007 a vu la multiplication d'équipements
de laboratoires pharmaceutiques privés et de centres de recherche universitaires en matériel d'imagerie
préclinique pour le développement de l'imagerie moléculaire, notamment en micro TEP associé ou non à
un TDM (et parfois à un Spect) pour la recherche sur le petit animal (souris, rats, marmousets).
Ce marché d'équipements, dédiés à la recherche, reste marginal pour les constructeurs mais pourrait
être stratégique dans le développement des débouchés cliniques.
L'imagerie moléculaire
Cette discipline bénéficie d'une place grandissante sur les stands des industriels et au centre de
l'exposition scientifique. Elle se définit comme une nouvelle discipline de recherche biomédicale
permettant la visualisation, la caractérisation et la quantification de processus biologiques intervenant
au niveau cellulaire ou infracellulaire chez des sujets vivants. Elle comprend des techniques d'imagerie
mais aussi de biologie moléculaire, de chimie, de pharmacologie, de physique, de bioinformatique etc.
Elle change considérablement la façon d'aborder le diagnostic, non plus en montrant les effets
macroscopiques et pathologiques finaux des changements moléculaires mais en révélant l'anomalie
moléculaire elle-même qui est à l'origine de la maladie. D'autres techniques d'imagerie, autre que la
médecine nucléaire, en font partie, comme par exemple l'IRM, la spectroscopie, l'imagerie optique ou les
ultrasons. Ces développements participent à la meilleure compréhension des processus pathologiques et
à la personnalisation des diagnostics et des traitements. Un premier congrès mondial spécifique sur le
sujet est prévu à Nice en septembre 2008 et la SNM étend son champ d'activité à l'imagerie moléculaire
autre que la médecine nucléaire.
Conclusion
Le marché de la médecine nucléaire a souffert en 2007 de la baisse très importante des
remboursements aux Etats-Unis (qui a touché toutes les modalités).
Si les TEP seuls ne sont plus commercialisés, l'intérêt du couplage SPECT-TDM reste à confirmer en
terme d'indications, et ce en tenant compte des choix technologiques différents des trois constructeurs.
Les choix technologiques en TEP sont également différents chez les trois constructeurs (matériaux de
détection, technologie du « temps de vol » chez un seul constructeur) mais tous sont couplés à des TDM
identiques à ceux proposés en radiologie, avec différentes options en terme de nombre de coupes. Les
améliorations portent sur les traitements de données au moment de l'acquisition, sur la prise en compte
des mouvements respiratoires et cardiaques pour réduire les artéfacts de mouvement et sur le
développement de logiciels spécifiques (oncologie, cardiologie, neurologie).
En SPECT, les recherches continuent sur les détecteurs solides (CZT) qui devraient permettre une
augmentation très importante de la sensibilité et une réduction des temps d'examen. Des problèmes de
coûts et d'adaptation aux différentes énergies utilisées en Spect semblent freiner à ce jour les
développements chez les majors mais de petites sociétés proposent déjà des caméras dédiées (cœur ou
sein) avec cette technologie.
L'avenir du TEP semble être dans le développement de nouveaux traceurs, plus spécifiques que le FDG,
tels que la Fdopa ou la FLT, ce qui explique l'investissement des industriels dans l'activité préclinique et
radiopharmaceutique. Si la cancérologie reste l'application majeure du TEP aujourd'hui, la cardiologie, la
neurologie ou les pathologies infectieuses et inflammatoires devraient se développer avec la plus
grande disponibilité des équipements et la meilleure connaissance des traceurs.
Sur le plan médical, les développements de l'imagerie moléculaire nous orientent vers une prise en
charge de plus en plus personnalisée du patient, intégrant toutes les modalités d'imagerie et adaptant
le traitement en fonction du profil de patient et de la réponse thérapeutique précoce.