MEDECINE NUCLEAIRE

MEDECINE
NUCLEAIRE
Plan

Définition et principes de base
Définition
 Principes de base
 Installation


Applications cliniques
Imagerie
 Radiothérapie métabolique

Définition

La médecine nucléaire est une spécialité
médicale utilisant des sources
radioactives non scellées (gaz,liquides) à
des fins diagnostiques ou
thérapeutiques .
Principes de base

Radioactivité

Détection

Principes de l’examen
Radioactivité

Définition:

Propriété d'un noyau* atomique instable de
se transformer spontanément en noyaux
d'une autre espèce chimique, avec émission
de rayonnement*.(α,β,γ)
Détection


C’est la détection du rayonnement émis
qui permet la réalisation d’image et de
courbe de comptage.
Photon γ:
Principal rayonnement utilisé en MN pour de
la détection externe .
 Faible interaction avec la matière

Appareils de détection

Gamma camera
Cristal
 Photomultiplicateur
 Electronique


Principes de fonctionnement:
Principes de l’examen:



En fonction de l’organe ciblé, on administre au
patient(le plus souvent par injection) un
médicament radioactif spécifique du
métabolisme ciblé
On respecte un délais de fixation (fonction du
métabolisme)
On réalise les images du patient grâce à la
radioactivité.
Les Traceurs

Spécifique du métabolisme ciblé:




Organe(thyroïde, foie,cerveau…)
Tumeur
Fonction: perfusion
Radiopharmaceutique:



C’est un médicament sur lequel on a « greffé »un atome
radioactif pour réaliser l’image de sa bio distribution
Faiblement radioactif
Préparé dans un environnement spécifique le laboratoire «
chaud »
Le Labo Chaud:


Lieu de préparation des radio
pharmaceutiques
Contraintes réglementaires de
radioprotection
Aspiration
 Enceinte plombée (sorbonne)

Salle d’injection
Salle d’attente
Cameras
Applications Cliniques

Imagerie
Planaire
 Tomographie monophotonique
 Tomographie par émission de positron


Traitement
Radiothérapie métabolique
 Synoviorthèses

Imagerie








Os
Thyroïde
Cœur
Poumon
Rein
Cerveau
Tumeur
Système lymphatique
La scintigraphie
osseuse
Généralités 1 : Histologie

Cellules osseuses différenciées




ostéoblastes
ostéoclastes
ostéocytes
Substance Interstitielle


Matrice organique : tropocollagène, substance
fondamentale, H2O + ions
Substance minérale : cristaux hydroxyapatite,
phosphate de calcium, amorphe
Généralité 2

La matrice est constituée en deux temps :




Production de collagène par les ostéoblastes pour
former le tissu ostéoïde
Dépôts de cristaux d’hydroxyapatites à 15 J pour
former le front de calcification
Les ostéoblastes finissent par être englobés
dans le tissu ostéoïde et deviennent des
ostéocytes qui assurent la minéralisation du
tissu ostéoïde
Les ostéoclastes creusent des encoches à la
surface du tissu osseux
Généralité 3: le traceur



Le traceur le plus utilisé est le HMDP-TC99m
Fixation au niveau du front de calcification
sur les cristaux d’hydroxyapatites : zone
d’ostéogenèse active
Rôle déterminant du débit sanguin et de la
perméabilité capillaire sur la fixation (
traceur est éliminé par les capillaires par
diffusion passive)
Scintigraphie normale adulte
Scintigraphie normale enfant
Scintigraphie normale enfant 1
mois
Répartition du
Technétium
libre
Erreur de préparation du
produit
Absence de marquage par
HMDP
95 % de Tc libre
Variante de la normale
Signe du pointillé costal
Artefact
Après lavage
Contamination urinaire de la branche ischio pubienne
gauche
Contamination à la peau
Clichés centrés en face antérieure
Suspicion de
lésion de L5
Diagnostic final :
Contamination à
la peau
Coupes tomographiques
Tumeur mammaire calcifiée
ADP
Tumeur
Atteinte osseuse disséminée
Lésion ostéolytique du col fémoral
droit (tumeur à cellules géantes)
Lésions ostéolytiques
Lésion ostéolytique
Lésions ostéolytiques et
ostéocondensantes
Homme de 20 ans suivi
pour mélanome
Lésions ostéolytiques
Lésions ostéocondensantes
Fracture du tiers inférieur du tibia
gauche
Enfant de 8 ans avec douleur du genou gauche depuis plusieurs jours
Précoce 10 min.
Tardif : face ant.
Tardif : face post.
Fracture du calcanéum
Homme 23 ans, traumatisme sur le talon G au surf
Radiographie : doute sur l’astragale
Micro-fracture du calcanéum G
Temps précoce
Temps tardif
Epine calcanéenne inférieure
Confirmée par la radiographie
Calcification
du tendon
d’Achille
Fracture du sacrum
Aspect typique en H
Algodystrophie de l’épaule D
Temps
précoce
Syndrome main-épaule débutant
Ostéochondrite de hanche G
Face antérieure
Enfant de 4 ans avec de la hanche
Ostéomyélite débutante de jambe
gauche chez un enfant de 5 ans
Précoce
face antérieure
Tardif
Ostéomyélite du tibia G
Fillette de 8 ans
Clinique : œdème de la cheville
fièvre et frisson
Syndrome inflammatoire biologique
10 min. face antérieure
Clichés tardifs
OSTEOMYELITE DU TIERS INFERIEUR DU TIBIA GAUCHE
Paget de l’humérus gauche
Paget du tibia droit
Périostite
Périostite du tibia G
Fibrodysplasie osseuse
Femme de 30 ans
Arthrite de prothèse de genou G
MDP 3 heures
LK 24 heures
MDP 3 heures
LK 24 heures
Spondylodiscite lombaire
Spondylolisthésis L4-L5
La Thyroïde
L’anatomie de la thyroïde
face antérieure
Cartilage thyroïde
Pyramide de Lalouette
Veine jugulaire interne
Carotide primitive
Trachée
L’anatomie de la thyroïde
Coupe transversale
Muscle sterno-cleïdo-mastoïdien
Trachée
V.J.Interne
Oesophage
Carotide Iive
Ectopies thyroïdiennes
Linguale
Intra-linguale
sub-linguale
Kyste thyréoglosse
Pré-pharyngée
Position normale
intra-trachéale
sub-sternale
Drainage lymphatique de la thyroïde
Ganglions jugulaires
Ganglions pré-trachéaux
Ganglions sus claviculaires
Ganglions latéro-trachéaux
Un organe palpable
La scintigraphie thyroïdienne
Rôle de la thyroïde

Sécrétion des hormones thyroïdiennes :




T3 : tri-iodo-thyronine
T4 : tétra-iodo-thyronine ou thyroxine
Synthèse à partir de l’iodure puisé dans la
circulation et de thyroglobuline, qui sert de
matrice de synthèse.
L’iode est apporté par l’alimentation (50 à 100
µg/jour), il est absorbé sous forme de iodure
au niveau de l’intestin grêle.
Action tissulaire des hormones

Sur la croissance
Potentialise GH
 Indispensable à l’ossification
 Indispensable à la maturation des organes


Effets sur le système nerveux
SN central : maturation et connexions entre
les organes (si athyréose = crétinisme)
 SN Autonome : potentialise les effets des
catécholamines (tachycardie, débit systolique
augmenté)

Effets métaboliques des
hormones





Augmente la thermogenèse et la consommation
en O2 (Hyperthyroïdie = thermophobie,
hypothyroïdie = frilosité)
Augmente la synthèse protéique (effet sur la
croissance)
Augmente la synthèse et la dégradation des
lipides (hyperthyroïdie = hypocholestérolémie et
hypothyroïdie = hypercholestérolémie)
Augmente la synthèse glucidique
(Hyperglycémie)
Augmente le métabolisme de l’eau et des
électrolytes (Hypothyroïdie = œdème)
Régulation hormonale
Hypothalamus
TRH
Ante-hypophyse
TSH
T3, T4
Thyroïde
Les radio traceurs
Elément
Production Période Energie
kev
Technétium Générateur 6h
(99mTcO4)
Iode 123
Cyclotron 13.2h
(I123)
Iode 131
Pile
8 jours
(I131)
γ = 140
X = 30
γ = 159
β = 250
γ = 364
X = 30
Activité Irradiation /activité
utile
Thyroïde Corps
entier
2 mCi 2mSv
0.1mSv
0.2 mCi 7.4 mSv
0.3 mSv
50µCi
0.4 mSv
3700mSv
Sémiologie scintigraphique






Thyroïde normale
Goitre
Scintigraphie hétérogène
Nodule froid
Nodule chaud
Scintigraphie blanche
Scintigraphie normale
Scintigraphie normale
Principaux diagnostics évoqués
devant un goitre homogène


En euthyroïdie : goitre simple diffus
(carence iodée, pubertaire …)
En hyperthyroïdie : Basedow,
hyperthyroïdie à l’iode
Goitre homogène
Basedow
Basedow
Principaux diagnostics évoqués
devant un goitre hétérogène



Goitre multi hétéro nodulaire toxique
ou non toxique
Goitre ancien remanié
Hashimoto
Goitre multi nodulaire toxique
Goitre multi nodulaire toxique
Principaux diagnostics évoqués
devant un nodule chaud




Ectopie, agénésie
Reliquat tissulaire post-chirurgie,
post-radiothérapie
Adénome toxique ou pré-toxique
Métastase fixante d’un cancer
thyroïdien
Nodule chaud
Nodule chaud
Principaux diagnostics évoqués
devant un nodule froid





Tumeur bénigne : adénome, hématocèle,
kyste
Tumeur maligne : cancer thyroïdien
Compression extrinsèque
Thyroïdite subaiguë en phase de
guérison
Thyroïdite lymphocytaire chronique
Nodule froid
Nodule froid
Nodule froid
Principaux diagnostics évoqués
devant une scintigraphie blanche





Contamination iodée iatrogène
(médicament iodée, produit de contraste
…)
Ectopie thyroïdienne
Thyroïdite subaiguë
Thyrotoxicose factice
Sécrétion ectopique d’hormones
thyroïdiennes (goitre ovarien,
métastases)
Scintigraphie blanche
Scintigraphie
cardiaque


La distribution du traceur reflete la
perfusion myocardique au moment de
l’injection
Thalium 201 / Tc99 (mibi myowiew)


Injection au cours d’une épreuve
d’effort
Injection au repos

Permet de dépister les ischémies
d’effort
Les séquelles de nécrose

Évaluation de la gravité


Acquisition tomographique
Représentation spatiale de la distribution
du traceur
 3 plans de coupes


1 image de vrai positif
Ventriculographie isotopique


Permet d’étudier la fraction d’éjection
ventriculaire gauche
Appréciation de la cinétique du
ventricule gauche
Scintigraphie Rénale

Néphrogramme isotopique
Étude de la captation et de l’excrétion
urinaire d’un traceur (mag3 DTPA)
 Dépistage et suivis des néphropathie
obstructive
 Détermination de la fonction séparée des
reins
 Recherche d’HTA réno-vasculaire

DMSA




Traceur à accumulation tubulaire
Détection des pyélonéphrites
Fonction séparée
Lésions morphologiques
Scintigraphie cérébrale



Images tomographiques
Traceur: reflète la perfusion cérébrale
au moment de l’injection.
Indications principales :
Bilan de démence(alzheimer)
 Epilepsie

Scintigraphie pulmonaire

Étude de la ventilation

Étude de la perfusion

Quantification
Indication

Recherche d’embolie pulmonaire

Bilan préopératoire (quantification)

Image ep
Scintigraphie par
émission de
positrons
TEP/PET SCAN
 Définition
 Rappels
physiques
 Applications
 Cas cliniques
TEP

Appareil de scintigraphie permettant:


la détection de positrons
La répartition spatiale du radiopharmaceutique marqué avec un isotope
émetteur de positrons.
Rappels Physiques

Principe d’annihilation

détection
Annihilation
Détection
Applications cliniques

FDG (seule radio pharmaceutique de
routine utilisé en France)





Fluoro-Dopa
FNa
Fluoro Thymidine
C11 Méthionine
Rb82,O15,N13,Ga68,Ne19..
FDG

Analogue du 2-déoxyglucose marqué au
F18


Pénètre dans la cellule cancéreuse de
manière analogue au glucose.
Phosphorylé en 6 par l’hexokinase en
fluoro-2-DG-6-phosphate qui n’est ni
métabolisé ni déphosphorylé (accumulation
intra tumorale)
En pratique:





Patient à jeun de 12h
Euglycémie
Injection de 10 à 15 MCi de FDG
Attente de une heure en box
plombé(fixation)
25 à 45 min d’examen selon le protocole
CAS CLINIQUES
Cancer pulmonaire



Homme 48 ans
Carcinome épidermoide LSD traité par
radiothérapie + chirurgie
Image douteuse au niveau hépatique et
rénale
Cas n°2




Homme 80 ans
Cancer colique
Réascention des ACE en cours de
surveillance
Bilan radio standard: négatif
Cas clinique n°3 (cancer du
sein)





Femme 66 ans
Lombalgies +++
Scintigraphie osseuse douteuse
IRM –
Réascention CA 15-3

Patiente soulagée par chimiothérapie
Cas clinique n°4 (Primitif
inconnu)


Femme 43 ans
Métastase cutanée d’un
adénocarcinome
Radiothérapie métabolique
Principes

Dépôt d’énergie dans la matière:

Fonction du type de rayonnement (TEL)

Médecine nucléaire:β-

Lésion Moléculaire (Protéine, ADN,
Lipide)

Par effets directs/Indirects(radiolyse
H2O:Radicaux libres)

Pas de réparation: effet cellulaire létal

Réparation fautive:



Létale
Mort cellulaire programmée (apoptose)
Non létale
Produits:





I131: cancer thyroidien/hyperthyroidie
Quadramet*/Métastron: métastases
osseuses.
Zevalin: Lymphomes
Lipiocis:hépatocarcinomes
Synoviortheses
Traitements des hyperthyroïdies

Indications :

Adénome toxique


Goitre multi-hétéro-nodulaire toxique
Maladie de Basedow
Méthode :
Administration d’une dose d’iode 131, qui se fixe au niveau de
la thyroïde. Le rayonnement β de l’iode 131 de forte énergie
provoque des lésions cellulaires, donc diminue l’hyperthyroïdie.
Cancer thyroidiens
Métastases osseuses