Médecine Nucléaire : PET-scan et imagerie hybride
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Médecine Nucléaire : PET-scan et imagerie hybride Benjamin GEISSLER Centre d’ Imagerie Nucléaire St-Etienne, Roanne, Le Puy en Velay 1967 2007 Principes Spécialité médicale (1950) ≠ Radiologie ≠ Radiothérapie Administration d’une molécule (traceur) marquée par un atome radioactif (marqueur) afin de suivre son devenir dans l’organisme. Traceur : – Atome, molécule, anticorps, hormone… MEDECINE NUCLEAIRE IMAGERIE MOLECULAIRE Emetteurs positons + Caméra TEP Emetteurs rayons gamma + Gamma-caméra SCINTIGRAPHIES Planaires Dynamiques TEMP (SPECT)… TOMOGRAPHIE PAR EMISSION DE POSITONS PET-scan TEP-scan… COUPLÉE AU SCANNER SPECT-CT TEMP-TDM THERAPEUTIQUE IMAGERIE HYBRIDE PET-CT Morpho-TEP Emetteurs β–, γ α e- Auger RADIOTHERAPIE METABOLIQUE Iode 131 AC anti-CD20… Médecine Nucléaire diagnostique 1. Scintigraphie Gamma caméra divers 3% TEP 9% sentinelle 3% thyroides 7% os 47% poumons 10% cœur 21% Scintigraphies osseuses Recherche de métastases osseuses Ostéosarcome huméral Ostéome ostéoïde vertébral Fractures infraradiologiques par insuffisance osseuse Périostites et fissures de fatigue Algodystrophie main droite Ostéonécrose aseptique de la tête fémorale gauche Ostéonécrose aseptique du condyle fémoral interne gauche Bilan de polyarthrites et spondylarthropathies inflammatoires Leukoscan Arthrite septique Paget Descellement PTH Scintigraphies cardiaques Scintigraphies pulmonaires Ventilation Perfusion Embolie pulmonaire Scintigraphies thyroïdiennes Surcharge iodée exogène Scintigraphies thyroïdiennes Nodule toxique Scintigraphies thyroïdiennes Nodule pré-toxique Scintigraphies thyroïdiennes Maladie de Basedow Détection peropératoire Ganglion sentinelle Scintigraphies diverses RGO Reins Cerveau Meckel Glandes salivaires Scintigraphies cérébrales de perfusion Sujet normal Maladie d’Alzheimer Démence évoluée Images AP-HP Scintigraphie des parathyroïdes Adénome P3 droit Scintigraphies rénales Fonctions séparées Digestif Etude de la vidange gastrique SOLIDES LIQUIDES Recherche de RGO Médecine Nucléaire diagnostique 2. Imagerie hybride IMAGERIE MORPHOLOGIQUE RADIOGRAPHIE, SCANNER, ECHOGRAPHIE, IRM IMAGERIE FONCTIONNELLE SCINTIGRAPHIE, T.E.P. IMAGERIE HYBRIDE Morpho-TEP, SPECT-CT (Scinti-scan) OCTREOSCAN GAMMA CAMÉRA HYBRIDE FONCTION ANATOMIE FUSION Caméra SPECT-CT Symbia (Siemens) C.I.N. Saint-Etienne OCTREOSCAN (marquage tumeurs neuro-endocrines) FONCTION ANATOMIE FUSION Cancer du sein Lombalgies arthrose banale Autre cancer du sein Lombalgies métastases Douleurs de hanche gauche Coxarthrose Macro-calcification +++ Recherche adénome parathyroidien Bilan d’hyperthyroïdie Adénome ectopique Scintigraphie de perfusion myocardique et angioscan coronarien (64 barettes) Flèches = Ischémie Tc-99m-MAA SPECT•CT: Embolie pulmonaire lobaire inférieure droite Source: University of Erlangen Médecine Nucléaire diagnostique 3. Tomographie par émission de positons (PET-scan) Qu'est ce que la Tomographie par Emission de Positons ? T.E.P. T.E.P. = tomographie par émission de positons (PET-scan : positron emission tomography) système d’imagerie d’apparition récente, rattaché à la médecine nucléaire. Technique basée sur l’administration d’un traceur faiblement radioactif dont la distribution dans l’organisme est observée avec un détecteur spécifique très sensible. Qu'est ce qu’un positon ? C’est un électron positif : • parcourt ≈1 mm dans les tissus, • annihilation avec un électron, • naissance de deux photons de 511 keV, • émis à 180°l’un de l’autre. La détection des photons issus d’un positon nécessite un équipement particulier : caméra pour tomographie par émission de positons (caméra T.E.P.). Comment le PET-scan détecte-t-il le positon ? Détection indirecte du positon Détection en coïncidence Quel type d’images obtient-on ? IMAGES FONCTIONNELLES EN 3 DIMENSIONS Coupe transverse MIP Coupe verticale Coupe sagittale Quel matériel est-il nécessaire? SPÉCIFICITÉS ET CONTRAINTES PRATIQUES LIÉES A LA T.E.P. • CYCLOTRON industriel : • période Fluor 18 = 2 heures +++ • Caméra TEP : • TEP-TDM, PET-CT, Morpho-TEP • Associée à un scanner multi-barettes intégré • Imagerie hybride • TDM : correction d’atténuation et corrélation anatomique CAMERA TEP/TDM • Caméra installée au CIN en mai 2008 • Dernière génération • Acquisition 2D/3D • Résolution 4-5 mm • Scanner 8 barrettes Discovery ST, General Electric IMAGES OBTENUES FONCTION ANATOMIE FUSION Qu’est-ce que le 18FDG? Quel est son métabolisme? UN RADIOTRACEUR PARTICULIÈREMENT INTÉRESSANT : LE GLUCOSE MARQUÉ AU FLUOR-18 OH HO F-18-fluoro-2désoxyglucose (18FDG) O HO OH glucose 16O OH HO HO O OH Le fluor-18 est un émetteur de POSITON dont la période est de 2 heures 18F DEVENIR DU 18FDG DANS L’ORGANISME FIXATION NORMALE : • cerveau • muscle cardiaque • voies urinaires • muscles FIXATION ANORMALEMENT ÉLEVÉE • tumeurs malignes • tissus inflammatoires. Applications de la 18 T.E.P. au FDG en cancérologie? INDICATIONS DU 18FDG EN CANCÉROLOGIE (< 2002) Bilan d’extension, suivi thérapeutique et recherche de récidive des tumeurs : – du poumon (y compris caractérisation des nodules), – des lymphomes, – du colon et du rectum, – des voies aéro-digestives supérieures, – des mélanomes, à l’exclusion de la forme bronchiolo-alvéolaire du cancer du poumon, des tumeurs digestives mucisécrétantes et des mélanomes oculaires. Cancers bronchiques Cancers bronchiques Diagnostic de malignité Caractérisation d’un nodule pulmonaire Images C.I.N. Femme, 48 ans, fumeuse. Scanner : nodule spiculé isolé. Hyperfixation = Haute probabilité de malignité Images C.I.N. Caractérisation d’un nodule pulmonaire Images C.I.N. Homme, 63 ans, fumeur. Scanner : nodule arrondi isolé. Pas d’hyperfixation = Très faible probabilité de malignité Images C.I.N. Cancers bronchiques Bilan d’extension Homme, cancer bronchique. Méta ganglionnaires, surrénales et os Images C.I.N. Cancers bronchiques Recherche de récidive Images C.I.N. Lymphomes Réponse au traitement Avant traitement Centre Jean Perrin Après traitement Homme, 38 ans. Maladie de Hodgkin 4 cures chimiothérapie Avant traitement Après traitement Centre Jean Perrin INDICATIONS DU 18FDG EN CANCÉROLOGIE (> 2002) Depuis 2002 : + tissus avides de glucose • ovaire et utérus • sein • thyroïde • pancréas • tissus mous (sarcomes) • rein, voies urinaires • cancers d’origine inconnue. Diagnostic initial, recherche de métastases, de récidives. Evaluation de l’efficacité thérapeutique. Radiothérapie Aide à la planimétrie Centre Jean Perrin IMPACT PRATIQUE DU TEP-SCAN AU 18FDG EN CANCÉROLOGIE Méta analyse sur 18 402 patients (Ghambir, 2001) Compilation de 5062 dossiers issus de 419 articles et résumés : La réalisation d’une T.E.P. au 18FDG modifie l’attitude thérapeutique dans 30 % des cas (20 à 50% selon les auteurs). Comment se déroule un 18 examen T.E.P. au FDG? PROTOCOLE DES EXAMENS AU 18FDG Préparation des patients : – A jeun depuis 6 heures – Repos complet 30’ avant injection jusqu’à acquisition – Bonne hydratation – Contrôle de la glycémie Injection du traceur Images 45 à 60 minutes post-injection Durée des images 20 à 30 minutes Autres applications? CARDIOLOGIE 13NH : 3 débit Etude de viabilité du muscle cardiaque après un infarctus 18FDG : viabilité NEUROLOGIE Etude des démences, maladies de Parkinson, épilepsies… MEDECINE INTERNE Bilan de sarcoïdose (A : Gallium, B : 18FDG) DANS UN AVENIR PROCHE ? Unités T.E.P. mobiles Examen du petit animal pour la recherche
