La fusion des images TEP/TDM : application aux lymphomes.

J. Monteil, A. Jaccard
M édecine Nucléaire - Imagerie fonctionnelle et métabolique - 2006 - vol.30 - n°11
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Correspondance : Jacques Monteil
Service de Médecine Nucléaire - 2 Avenue Martin Luther-King - 87042 Limoges Cedex
Fax: [phone] - Email: [email protected]
La fusion des images TEP/TDM : application aux lymphomes.
J. Monteil1, A. Jaccard2
1 Service de médecine nucléaire
2 Service d’hématologie clinique et de thérapie cellulaire
- CHU Dupuytren - Limoges -
Résumé
Le but de cet article est d’essayer de préciser l’intérêt de la fusion des données morpholo-
giques et fonctionnelles obtenues lors de l’examen TEP/TDM après injection de FDG pour l’ex-
ploration des patients atteints d’un lymphome malin hodgkinien et non hodgkinien.
18F-FDG / TEP/TDM / Imagerie / Fusion / Lymphome
INTRODUCTION
ÖL’imagerie par tomographie d’émis-
sion de positons (TEP) est devenue
incontournable dans l’imagerie des
lymphomes grâce à l’utilisation du
18F-Fluorodéoxyglucose (FDG). En
France comme dans le reste des pays
industrialisés, l’utilisation croissante
de caméras couplées TEP/TDM asso-
ciant une caméra TEP dédiée et un
tomodensitomètre (TDM) représente
un développement majeur de l’ima-
gerie de ces dernières années. Cette
technique permet d’associer au sein
d’un examen "morpho-fonctionnel"
unique des informations fonctionnel-
les et métaboliques à des informa-
tions anatomiques.
Le FDG est un traceur d’imagerie
fonctionnelle qui permet d’étudier
des pathologies, organes ou tissus
dans lesquels une augmentation de
la consommation de glucose est re-
cherchée. En cancérologie, la fixation
du FDG est la conséquence de l’aug-
mentation de la captation et de la con-
sommation de glucose par les cellu-
les tumorales par rapport aux cellu-
les normales. La surexpression des
transporteurs membranaires de glu-
cose et l’augmentation de la phospho-
rylation du glucose par l’hexokinase
intracellulaire sont les principaux
mécanismes de l’augmentation de la
fixation du FDG par les cellules tu-
morales.
INDICATIONS DE LA
SCINTIGRAPHIE AU FDG DANS
LES LYMPHOMES
ÖLe FDG possède en France depuis
1998 une autorisation de mise sur le
marché (AMM), réactualisée en 2001.
Les indications s’appuient sur "les
données bibliographiques et le con-
texte clinique amenant à la décision
pluridisciplinaire d’utilisation".
Les indications générales en hémato-
logie clinique sont maintenant bien
connues. Elles ont été récemment
bien documentées [1,2,3] et concer-
nent schématiquement:
- le bilan initial d’extension de la
maladie,
- l’aide à la délimitation des zones
métaboliques pour les centrages de
radiothérapie,

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- l’évaluation de la réponse thérapeu-
tique à la radiothérapie ou à la chi-
miothérapie,
. réponse précoce ou intermédiaire
. réponse en pré et post greffe
. réponse en fin de procédure théra-
peutique,
- le dépistage précoce des rechutes,
- la différenciation entre récidive ou
maladie résiduelle et remaniements
post thérapeutiques.
En fonction de l’histologie des lym-
phomes, les indications cliniques de
la TEP au FDG peuvent être précisées
et résumées de la façon suivante
(Tableau I) :
- Tableau I -
Différentes indications de la scintigraphie au FDG en fonction des types et des situations cliniques.
Different indications of FDG scintigraphies according to clinical and histological status
La littérature publiée dans le do-
maine de l’apport de la scintigraphie
au FDG dans les lymphopathies est
importante avec des travaux qui ont
été réalisés avec des machines TEP
de générations différentes. Le parc
récent des machines françaises per-
met de disposer d’un équipement re-
lativement homogène sur le territoire
national avec des machines hybrides
associant une TEP moderne et une
TDM multidétecteurs. L’impact des
scintigraphies au FDG est maintenant
indiscutable dans la prise en charge
des patients en hématologie, mais
quel est le gain réel de l’association
des deux modalité d’imagerie sur un
seule et même machine ?
PEUT-ON ÉVALUER L’APPORT
DE L’IMAGERIE MULTIMODALITÉ
DANS LES LYMPHOMES ?
ÖPour tenter de répondre à cette
question, l’équipe allemande de
Fredenberg a réalisé une étude com-
parant sur 27 patients, atteints de lym-
phomes agressifs évalués après la
chimiothérapie, l’intérêt de la TDM
seule, de la TEP seule, des données
TEP et TDM en parallèle et enfin des
données TEP/TDM fusionnées [5]. En
termes de performance, la TEP/TDM
a été trouvée statistiquement supé-
rieure à la TDM seule et avec un bé-
néfice par rapport à la TEP seule avec
une meilleure précision de la locali-
sation anatomique (Tableaux II et
III). Il a été noté 7 cas de sous-stadifi-
cation et 6 cas de sur-stadification par
l’imagerie TDM seule par rapport à la
TEP/TDM et 1 cas de sous-stadifica-
tion et 2 cas de sur-stadification de la
TEP seule par rapport à la TEP/TDM.
- Tableau II -
Performances des différentes modalités d’imagerie dans les lymphomes par lésion
(n=135) d’après Freudenberg 2004 [5].
Region-based (n=135) sensitivity, specificity, positive predictive value, negative
predictive value, and accuracy of the different imaging modalities in lymphoma (from
Freudenberg 2004)[5] .

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- Tableau III -
Performances des différentes modalités d’imagerie dans les lymphomes par patient
(N= 27) d’après Freudenberg 2004 [5].
Patient-based (n=27) sensitivity, specificity, positive predictive value, negative predictive
value and accuracy of the different imaging modalities in lymphoma (from Freudenberg
2004)[5] .
Sur les 27 patients examinés, 14
avaient une récidive de lymphome,
et sur ces 14 patients évolutifs, par
rapport à la lecture coupe à coupe
de la TEP et de la TDM, la lecture des
données fusionnées de l’acquisition
TEP/TDM a permis de changer le
stade de la maladie et de modifier la
prise en charge pour 2 patients sur
14 (soit 14%).
QUELS SONT LES AVANTAGES
THÉORIQUES DE LA FUSION
DE LA TEP ET DE LA TDM
EN HÉMATOLOGIE ?
ÖL’analyse des données morpholo-
giques et fonctionnelles acquises sur
la même machine permet une
meilleure localisation anatomique. La
sensibilité de la méthode scintigra-
phique est handicapée par son man-
que de précision anatomique. C’est
d’ailleurs le réflexe des équipes de
médecine nucléaire qui, équipées de
caméra TEP monomodalité, utilisaient
des logiciels de recalage d’images en
coupes à partir d’examens réalisés sur
des machines différentes sur des
temps différés. Ces techniques impar-
faites permettaient d’améliorer le re-
pérage anatomique des données
scintigraphiques. Les inconvénients
majeurs de ce type d‘approche mé-
thodologique sont dues :
- aux mouvements du patients,
- au positionnement différent du pa-
tient sur deux machines différentes,
- à la différence de remplissage des
organes sur des acquisitions différées
dans le temps (remplissage de la ves-
sie, du tube digestif...),
- aux temps de traitement des don-
nées pour obtenir un recalage satis-
faisant,
- à l’évolution de la pathologie dans
l’intervalle de temps entre la réalisa-
tion des deux modalités.
Par contre ce type d’approche du
recalage des données d’imagerie en
coupe est la seule utilisable, actuelle-
ment, pour fusionner a posteriori, des
données acquises en IRM et en TEP.
Les domaines d’application de ces
types de fusion pourraient concerner
le rachis et l’encéphale (Figure 1).
L’intérêt de disposer de machines hybrides
TEP et TDP permet de s’affranchir d’un
certain nombre de limites décrites plus haut.
L’acquisition sur une même machine TEP/
TDM s’effectue en deux temps : en com-
mençant par la modalité TDM puis, en
suivant par la modalité TEP. Il faut donc
compter pour l’acquisition TDM de une à
deux minutes (en fonction de la longueur
du patient concernée par l’examen), et de
20 à 40 minutes pour l’acquisition du
même volume en TEP : soit une durée
totale d’examen de 25 à 45 minutes en fonc-
tion de la longueur explorée du patient. L'in-
jection de produit de contraste n'améliore
pas les performances de la TEP/TDM
dans les lymphopathies [6]. En général, le
volume d’acquisition intéresse la base du
crâne à la racine des cuisses [7]. Il est par-
fois intéressant en pathologie hématologi-
que de réaliser des vraies acquisitions
"corps-entier" pour localiser des anoma-
lies périphériques et distales (Figure 2).
- Figure 1 -
Rechute de lymphome B à grandes cellules au niveau cérébral. Deux localisations
du lymphome sont détectées sur l’IRM (flèches blanches, à gauche). Une seule
fixation est visible en TEP/TDM (à droite).
Cerebral relapse of large B-cell lymphoma. Two localisations of lymphoma are detected
on MRI axial slice ( white arrows on the left) compared to only one FDG uptake in axial
or sagittal slices (right).

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- Figure 2 -
Atteinte musculaire localisée au niveau des jambes d’un lymphome NK en
coupes axiales, sagittales et coronales
Muscular involvement of the legs with NK lymphoma in axial,sagittal and coronal
slices.
L’acquisition du patient en TEP/TDM
s’effectue sur la même machine, le pa-
tient dans la même position sur le lit d’exa-
men mais juste avec un décalage tempo-
rel de quelques minutes entre les deux
modalités. Il subsiste quand même quel-
ques facteurs qui limitent la méthode, en
particulier les mouvements du patient, en
particulier les mouvements de respiration,
du tube digestif [8] ou les différences de
remplissage d’organe creux comme la
vessie. Toutes ces situations peuvent créer
des artéfacts que le clinicien comme le
médecin nucléaire doivent bien connaî-
tre. L’exemple de l’atténuation en banane
des régions diaphragmatiques est la con-
séquence d’une correction d’atténuation
avec un diaphragme décalé entre l’acqui-
sition TDM et l’acquisition TEP. Pour li-
miter les décalages de repositionnement
des structures, il existe des solutions tech-
niques comme les systèmes d’acquisition
synchronisée à la respiration du patient.
Malgré ces petites imperfections, l’acqui-
sition sur une machine hybride TEP/
TDM représente la méthode la plus élé-
gante, la plus rapide et la plus efficace
pour obtenir des données morpho-fonc-
tionnelles.
L’intérêt majeur de l’association des deux
modalités permet d’augmenter les per-
formances des deux modalités prises sé-
parément. La sensibilité de la TEP et la
précision anatomique de la TDM per-
mettent de diminuer le nombre de faux
positifs de la TEP. On peut citer l’exem-
ple classique et trompeur de la fixation
physiologique d’un uretère, parfois diffi-
cile à distinguer d’une fixation pathologi-
que ganglionnaire. Une autre situation fré-
quente en hématologie est représentée
par la fixation intense de la graisse brune
chez les enfants et les adultes jeunes. Sans
les coupes TDM permettant d’authenti-
fier une fixation sur des structures grais-
seuses, l’examen TEP seul pourrait con-
duire à des faux positifs (Figure 3). Il
existe aussi des localisations pathologiques
pas toujours bien visibles en TDM
comme au niveau ORL, osseux, hépati-
que splénique ou cutané et musculaire
alors que les données TEP sont très per-
formantes (Figures 4 et 5). A contra-
rio, certaines atteintes anatomiques sont
mal explorées en scintigraphie. Elles con-
cernent en général, les zones de forte fixa-
tion physiologique du FDG comme le
cerveau , les reins (Figure 6) ou en-
core la moelle osseuse stimulée en post-
chimiothérapie ou après l’administration
de facteurs de croissance. L’amélioration
par la TDM de la précision anatomique
des atteintes visibles en FDG permet
d’améliorer la stadification initiale. Les
images des deux modalités fusionnées
améliorent aussi le suivi post-thérapeu-
tique en différenciant un rebond thymi-
que physiologique chez un enfant ou un
adulte jeune d’une lésion médiastinale
résiduelle, ou d’éviter de prendre une at-
teinte infectieuse pulmonaire pour une
atteinte lymphomateuse résiduelle. L’ob-
tention de données morpho-fonctionnel-
les permet aussi d’aider les radiothéra-
peutes dans l’évaluation du volume cible
à irradier qui peut tenir compte des loca-
lisation initiales hyperfixantes et des foyers
éventuels résiduels avant ou après la
greffe.

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- Figure 3 -
Evaluation d’une maladie de Hodgkin après deux cures de chimiothérapie. La fixation intense et hétérogène dans les régions
sus-claviculaires et paravertébrales correspond à de la graisse brune sur les coupes axiales TDM (en haut) en fusion (au
milieu) et en TEP (en bas).
Hodgkin disease after two cycles of chemotherapy. Intense and irregular uptake of FDG concerning fat brown in axial slices of CT
(top) coregistred PET/CT fusion (middle) and PET (bottom).
Figure 4 - Atteinte médio-faciale d’un lymphome NK
Medio-facial involvement of NK lymphoma.