Tomographie par émission de positons
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Tomographie par émission de positons Dr Anne HITZEL g X Anatomie Fonction PET Médecine Nucléaire Emission Gamma-caméra Radiologie Transmission Principes physiques Principe physique Injection IV d'un émetteur b+ Rencontre matière - antimatière (e+ / e-) Réaction d'annihilation Disparition des 2 particules Apparition de 2 photons – en direction antiparallèle – avec une énergie constante 511 keV Désintégration b+ A A 0 Z XZ 1Y 1 b 1 1 0 0 1 p0 n 0 1 b g 511 KeV * b+ e- (1 à 3 mm) g 511 KeV Matériel : le TEP Tomographie par émission de positons Tomographie par émission de positons Fonctionnement Détecteurs disposés en couronne anneau autour du patient Détecteurs : cristal et photomultiplicateurs Photon émis cristal émission de lumière (scintillation) Transformation en signal électrique Amplification par les photomultiplicateurs Principe général de détection Détection simultanée (en coïncidence) des DEUX photons émis lors de l'annihilation du positon Répétition des annihilations plusieurs milliers de fois par seconde Principe physique Détection des photons émis à 180° l'un de l'autre par des cristaux opposés Lieu de l'annihilation : sur une ligne de coïncidence rejoignant ces cristaux Lieu de l'annihilation : à qq mm du lieu d'émission du positon, donc de l'atome de 18F Événements détectés en TEP Coïncidences vraies : signal utile Coïncidences diffusées : dégradation de la qualité de l’image Coïncidences fortuites : dégradation de la qualité de l’image Photons absorbés : phénomène d’atténuation Différentes étapes d’une mesure en TEP Enregistrement simultané des 2 photons Localisation du lieu de désintégration Reconstruction d'une série de coupes Chacun des détecteurs diamétralement opposés : – cristal scintillateur + photomultiplicateurs Circuit de coïncidence – fenêtre énergétique – fenêtre temporelle collimation électronique La TEP au FDG [18F]fluoro-2-déoxy-D-glucose (18F-FDG) Plasma GLUT Précurseurs glucose glucose [18F]FDG [18F]FDG Métabolites G6P G6P glucose-6-phosphate [18F]FDG-phosphate Cellule FDG : Reflet du métabolisme du glucose G6PD ... Biodistribution du FDG • Cerveau +++ • Cœur ++ • Foie et os + • Élimination + – Rein et vessie +++ – Digestif + • Tumeurs 18FDG en cancérologie Augmentation métabolisme glucidique Sur-expression des transporteurs du glucose Augmentation fixation FDG Paramètres mesurés en TEP Imagerie anatomique Opacité pulmonaire Imagerie fonctionnelle Tumeur bénigne Tumeur maligne Tumeur maligne + métastase Principe de la TEP au FDG FDG Modalité d'imagerie diagnostique basée sur une augmentation du métabolisme glucidique dans les cellules malignes Paramètres mesurés en TEP Cellules tumorales : surconsommation de glucose ⇒ accumulation du 18F-FDG (hypermétabolisme) FDG et spécificité Patho inflammatoire rhumatologique Œsophagite Fixation colique fonctionnelle Fixation vasculaire artérite Poumon T1 N+ Surrénale M+ Fixation vasculaire athérome Intérêt de la fusion TEP-TDM Pourquoi la TEP ? Sensibilité de détection élevée Réalisation d’images corps entier Les modifications fonctionnelles précèdent souvent les changements anatomiques Intérêt du FDG Moyen efficace de détection – Classification – Maladie résiduelle – Récidive Moyen de caractérisation tumorale – Diagnostic de malignité – Viabilité – Réponse aux traitements Réalisation de l’examen Avant l’examen Vérifier ce qui peut modifier l’interprétation de l’examen – – – – Diabète déséquilibré Chirurgie < 2 mois Radiothérapie < 2 mois Chimiothérapie < 10 jours – Maladie bénigne inflammatoire – Infection récente – Certains traitements (corticoïdes, facteurs de croissance) Préparation du patient Jeûne > 6 h PAS d’allergie PAS de perfusion de glucosé Hydratation suffisante (VAV) Vérification absence de CI : Grossesse Contrôle glycémie capillaire Prémédication éventuelle Mise au repos, éviter le froid Déroulement de l’examen FDG f° poids VAV Repos Repos Reconstruction minutes 20 – 30 60 20 – 30 5 -20 Acquisition des images Patient en décubitus dorsal Bras au-dessus de la tête si possible Déplacement progressif de la table à l'intérieur du TEP Interprétation de l’examen Analyse visuelle – Nombre de foyers, localisation, intensité Quantification – SUV : Standardized Uptake Value Activité tumorale mesurée x poids Activité injectée Interprétation de l’examen • • • TEP seule et fusionnée au scanner Recherche augmentation de fixation anormales En 3D et en coupes axiales, frontales Interprétation de l’examen : Faux positifs Fixations physiologiques atypiques • • • • • • Muscles (mise au repos nécessaire) Graisse brune Fixation colique Fixation gastrique Rein pelvien Fixation thymique (notamment chez les jeunes enfants) • • • • • Granulome Anthracose Sarcoïdose Athérosclérose Fibrose rétropéritonéale Inflammation Interprétation de l’examen : Faux positifs Infections Maladies thyroïdiennes Fixation du squelette • • Facteurs de croissance, post-chimiothérapie Fracture récente • • • • • Chimiothérapie : fixation médullaire, digestive Facteurs de croissance : fixation médullaire, splénique Radiothérapie Antidiabétiques oraux … Interférence des traitements Interprétation de l’examen : Faux négatifs − Non respect du jeûne ou hyperglycémie − Faible fixation tumorale : lymphome de bas grade, ADK bronchio-alvéolaire, tumeurs endocrines différenciées − Diminution du rapport signal/bruit : cerveau, para-cardiaque, péri-rénal, périurétéral − Interférence : chimiothérapie trop proche, facteurs de croissance, radiothérapie − Taille des lésions AMM du FDG Le FDG est indiqué en oncologie, parmi les examens d’imagerie, … en permettant une approche fonctionnelle des pathologies, organes ou tissus… dans lesquels une augmentation de la consommation de glucose est recherchée AMM du FDG : indications les plus documentées (1) – Diagnostic : » Nodule pulmonaire isolé : caractérisation » Adénopathie cervicale métastatique d’origine inconnue : recherche du cancer primitif – Stadification : » Cancer primitif pulmonaire et détection des métastases pulmonaires » Tumeurs des VADS, y compris pour orienter les prélèvements biopsiques » Récidive de cancer colorectal » Lymphome malin » Mélanome AMM du FDG : indications les plus documentées (2) – Suivi de la réponse thérapeutique » Cancer des voies aérodigestives supérieures » Lymphome malin – Détection des récidives suspectées » » » » » Cancer des voies aérodigestives supérieures Cancer primitif pulmonaire Cancer colorectal Lymphome malin Mélanome Principales indications Bilan extension – Précision de l'envahissement local d'une tumeur – Bilan d'extension local – Diagnostic des métastases à distance – Modification de la prise en charge thérapeutique initiale chez environ 30 % Autres ? – Evaluation précoce de l’efficacité des traitements Indications diagnostiques du FDG en oncologie Caractérisation de masse – tumeur maligne tumeur bénigne Identification des sites primitifs – néoplasie de primitif inconnu, – élévation de marqueurs tumoraux isolés, – ganglions néoplasiques isolés Aide à la localisation des sites de biopsie Classification par le FDG Précision de l'envahissement local d'une tumeur – bilan d'extension local Diagnostic des métastases à distance – bilan d'extension à distance Diagnostic de rechute / récurrences tumorales Bilan d'extension lors d'une récidive tumorale avérée Monitoring par FDG en oncologie Suivi thérapeutique – évaluation de la réponse au traitement » rémission complète ou partielle » rechute Planification thérapeutique
