Médecine nucléaire : De la modalité médecine nucléaire vers l’imagerie... Une ouverture vertigineuse à moyen terme

Médecine nucléaire : De la modalité médecine nucléaire vers l’imagerie moléculaire -
Une ouverture vertigineuse à moyen terme
Mis à jour le 13/08/2010 par SFR
Médecine nucléaire :
De la modalité médecine nucléaire vers l'imagerie moléculaire
Une ouverture vertigineuse à moyen terme
Jean Marie Margas (1), Jean Pierre Hautmont (2)
(1) CHU de Tours,
(2) CHRU de Lille
Introduction
Le RSNA 2006 se caractérise par la confirmation de l'intégration de l'imagerie anatomique sur les
équipements de médecine nucléaire, bien sûr en PET mais aussi en SPECT. Au - delà, cette imagerie
moléculaire et fonctionnelle investit également les équipements d'imagerie anatomique.
Les majors investissent lourdement dans la conception de nouveaux radioligands, isotope et
traceurs. Ils confirment vouloir gagner en indépendance dans la maîtrise de toute la chaîne
diagnostique et thérapeutique moléculaire. Ainsi, ce RSNA se caractérise par le développement par
les principaux constructeurs de module de synthèse pour la fabrication in vitro de molécules ciblées
à une pathologie donnée et une généralisation des équipements d'imagerie préclinique, pour la
recherche et la mise au point en laboratoire ces nouveaux radiopharmaceutiques.
Les grandes tendances
Significatif de l'importance de l'imagerie moléculaire et de l'ouverture du marché en amont des
équipements d'imagerie nucléaire, pour la première fois cette année une zone de posters de
présentation des grands thèmes de recherche en la matière a été entièrement dédiée à ce secteur
au RSNA.
Fondamentalement, les recherches à moyen et long terme portent sur la maîtrise d'une médecine
à la fois prédictive et personnalisée. Des cyclotrons industriels ou dédiés à la recherche hospitalière
sont maintenant disponibles sur le marché. Les ensembles, bâtiments et équipements, sont vendus
clés en main. Les process de fabrication respectent les guides de bonnes pratiques et les
réglementations en vigueur de sorte que les produits finis obtiennent l'AMM.
La recherche pharmaceutique préclinique met en oeuvre des modules de synthèse de plus en plus
automatisés et à forte capacité de production. En aval, les sociétés habituellement rencontrées en
l'imagerie médicale investissent fortement dans des systèmes d'imagerie destinée au petit animal
micro -TEP, micro-SPECT, micro- CT, RMN. Ainsi, les sociétés GEHC et Siemens s'appuient sur leurs
achats de ces deux dernières années et quelques partenariats pour asseoir leur présence sur le
marché des cyclotrons, des modules de radiochimie ou d'équipements d'imagerie préclinique.
Philips, comme l'an passé, reste plutôt sur une politique de partenariats avec les fabricants de
radiotraceurs.
Dans le domaine de l'imagerie moléculaire, l'établissement hospitalier doit impérativement spécifier
et clarifier son besoin car les systèmes qui lui sont proposés peuvent soit rester très généraliste,
soit être également être très ciblés quant à la nature de l'organe exploré et au niveau de qualité
d'explorations souhaité. A titre d'exemple, pour la cardiologie, se profilent des machines dédiées,
partant de gamma caméras deux têtes petits champs, en passant par des SPECT/CT avec scanner
multicoupes et allant jusqu'au TEP/CT avec scanner 64 coupes. De même, des gamma caméras à
petits champs à visée petits organes, articulations, thyroïde et mammographie, sont également
proposées sur le marché.
L'offre industrielle
Ge Healthcare
http://www.gehealthcare.com
La gamme SPECT et SPECT CT
Le spect CT « Hawkeye 4 »
Le SPECT CT « Hawkeye 4 », annoncé en 2005 à l'EANM, a été remodelé cette année 2006. Sa
base est une caméra « Infinia » dotée d'un scanner embarqué 4 barrettes. C'est le fer de lance de
General Electric en matière de SPECT CT. Les premières installations ont eu lieu en France au

début du mois d'août 2006. Le nombre d'installations dans le monde est d'environ 150. La plate -
forme principale s'articule autour de la caméra « Infinia » dont la première machine a été installée
en fin 2003. Il y en a 900 installées dans le monde à ce jour.
La caméra « Infinia »
Il s'agit d'une caméra double têtes grand champ destinée à toutes les applications d'imagerie de
médecine nucléaire. Ce SPECT est disponible avec des cristaux épais (5/8ème de pouce ou même,
de façon marginale, 1'') ou fins (3/8ème de pouce dans plus de 85 % des cas) en fonction des
applications envisagées. Elle est disponible en version double tête ou en association avec un
scanner (gamme Hawkeye : monocoupe ou 4 coupes présenté ci-dessus).
Cette caméra est dotée des algorithmes d'acquisition « Evolution for xx » qui permettent de
réduire notablement les durées d'acquisition ou d'améliorer de façon significative la qualité image
et la détectabilité tumorale. Les premières applications de ce nouvel algorithme avaient concerné
en 2005 les explorations du squelette ( « Evolution for bone »). GE Healthcare développe «
Evolution » à d'autres types d'explorations rencontrées couramment en médecine nucléaire.
La caméra « Millenium MG »
Il s'agit d'une caméra généraliste double têtes grand champ qui couvre une large gamme
d'applications cliniques avec son cristal fin de 3/8ème. Contrairement à l' « Infinia », la « Millenium
» est une machine figée : une seule épaisseur de cristal disponible (3/8ème), pas de collimateur
Fan Beam, pas d'évolution possible vers une machine hybride. Comme toutes les autres caméras
de GE Healthcare, elle est totalement compatible avec la station de travail Xeleris 2, bénéficiant
ainsi des dernières avancées en matière de traitement d'images.
Les caméras « Millenium MPR » et « Millenium MPS »
Il s'agit de caméras mono tête, proposées principalement en entrée de gamme et relativement peu
présentes en France. La Millenium MPR a pendant longtemps été montrée avec la Millenium MPS,
dédiée aux petits organes du fait de son champ carré. Ces deux caméras offrent une grande
flexibilité associée à une facilité d'utilisation, les rendant ainsi aussi efficaces qu'économiques.
La caméra « Ventri »
C'est une caméra double têtes à angle fixe (90°) entièrement dédiée à la cardiologie et lancée sur
le marché en 2006. Elle atteste de l'engagement de GE dans le domaine la cardiologie nucléaire,
secteur d'activité dont la croissance est d'environ 8%.
Sa petite taille et sa simplicité d'installation en font une caméra idéale pour tout service de
médecine nucléaire souhaitant développer davantage son activité cardiaque, par exemple en tant
que caméra supplémentaire. Elle a été conçue avec un accent particulier sur l'ergonomie patient
(supports de têtes et de jambes spécifiques, grande accessibilité, très ouvert) et manipulateurs
(simplicité d'utilisation, pas de câblage apparent), avec comme objectif de limiter les artefacts de
bouger- patient et réduire le temps d'examen global.
A la fin de l'année 2006, plus de 100 systèmes Ventri auront été installés dans le monde. En
France, la caméra a été présentée lors du Congrès Français de Médecine Nucléaire à Angers, et
équipe par ailleurs le CHU d'Angers.
Combinée aux traceurs cardiaques mis sur le marché par l'entité Medical Diagnostics, et aux
applications cardiaques en cours de développement, la Ventri est un indicateur de l'intérêt porté
par GE Healthcare à ce secteur clinique.
La gamme PET CT
La gamme PET CT s'intitule « Discovery ». Elle se décline toujours en « Discovery ST », «
Discovery STe », et le Discovery VCT doté du scanner 64 barrettes (VCT). Le Discovery VCT
permet la prise en charge complète de la pathologie cardiaque. L'intérêt est bien sûr de bénéficier
d'acquisition TEP et d'acquisition scanner afin d'obtenir une fusion native des images. Les
premières installations cliniques ont eu lieu au cours de cette année 2006. General Electric compte
procéder à 10 installations d'ici la fin de l'année 2006 en Europe. Cette configuration « Discovery
VCT » n'est pas, à ce jour, commercialisée en France. En effet, le marché des 10 à 12 TEP CT par
an installés en France sont plutôt consacrés à l'oncologie.
Le Discovery ST se distingue notamment du Discovery STe par la taille de ses cristaux, plus petits
pour ce dernier, et par la matrice d'acquisition. Les Discovery et STe se déclinent avec un scanner
4,8 ou 16 barrettes. Le scanner est de la série Light Speed.
La partie PET de toute la gamme voit sa sensibilité et sa détectabilité améliorées : Le package «
Vue Point », reconstruction itérative avancée, permet d'augmenter la qualité image ou, à qualité
égale, de diminuer les temps d'acquisition ou de diminuer la dose injectée au patient.
General Electric présentait un nouvel algorithme utilisable en TEP CT destiné au suivi des
mouvements (3e génération du « Motion Free »). Cet algorithme tient compte des mouvements
respiratoires pendant l'acquisition en scanner et pendant l'acquisition en TEP. Il permet
d'améliorer la statistique de comptage par une redistribution dans l'espace et dans le temps des
voxels acquis. La fréquence et l'amplitude des mouvements sont obtenus par l'enregistrement par
une caméra vidéo infrarouge externe aux statifs. Ces deux volumes d'images sont alors recalés a
posteriori afin de diminuer la dispersion de la mesure des SUV qui peut atteindre de 30 à 50 % sans
cette correction.

Le post- traitement et les logiciels
Concernant les consoles de post -traitement, les systèmes SPECT sont dotés de consoles « Xeleris
2 ». Les premières machines ont été livrées en septembre 2006. Elles s'appuient sur une
architecture matérielle de type station de travail H. P. Sous Windows. Par rapport à la précédente
version de « Xeleris » ( 6000 équipements installés dans le monde), la « Xeleris 2 » est capable de
gérer deux écrans. Elle constitue le « serveur » qui permet de distribuer les applications logicielles
en mode « client » grâce à des licences flottantes. Ainsi, les applications de médecine nucléaire
peuvent être distribuées vers des stations d'un PACS sous réserve que le prérequis hardware soit
respecté. La personnalisation de la station est conservée grâce à l'interface « Aladdin ».
Concernant les logiciels de cardiologie, le package propre à GE Healthcare est complété en
standard par « Emory Cardiac Toolbox». Par ailleurs, le package bien connu « Cedar Sinaï » est
disponible en option ainsi que « 4D MSPECT » de l'université du Michigan. À sa demande, GE
Healthcare peut fournir différents logiciels avancés de la société Ségami. Par contre, concernant la
fusion, le logiciel Ségami, « Ségami Petview », ne fait pas partie du catalogue de GE Healthcare,
ceux- ci considérant que ce logiciel n'apporte rien qui ne soit déjà inclus dans le logiciel « PET/CT
Fusion » sur Xeleris.
Le post traitement dédié au système Discovery PET CT s'effectue sur la station Xeleris ou sur la
station de traitement avancé « Advantage Workstation (AW) ». Cette année au RSNA, GE
Healthcare a présenté deux nouvelles applications, « CardIQ Fusion » et « CortexID », qui
complètent ainsi l'offre applicative en cardiologie PET/CT et en neurologie.
La radiopharmacie et l'imagerie préclinique
Général Electric souhaite maîtriser cette médecine prédictive ( « Early Health »). C'est la raison
pour laquelle GEHC est présente dans la recherche sur les marqueurs biologiques ( « Life Science
») et les traceurs radiopharmaceutiques. Il en est de même en imagerie préclinique, avec toute la
gamme d'équipements spécifiques « eXplore » ( eXplore Vista qui est un µ PET, eXplore Locus qui
est une caméra hybride CZT susceptible de recevoir soit un scanner séquentiel (Locus CT), soit un
scanner hélicoïdal (Locus 2CT) très rapide (c œ ur du petit animal), et eXplore Optix, un micro
imageur optique). Les essais cliniques s'appuient sur deux réseaux : Le réseau « PET Investigation
Network » mettant en commun les travaux d'une quinzaine de centres et le réseau « IMANETTM
» constitué par des « joint ventures » entre General Electric et 3 universités en Finlande, Suède et
Grande Bretagne. Ces réseaux constituent le lien privilégié et unique entre un industriel et des
universitaires, permettant un rapprochement concret entre la recherche et la clinique.
Grâce aux deux entités « Diagnostic Imaging » et « Medical Diagnostics » (ex Amersham), GE
présente cette année au RSNA le module de synthèse « FASTLab ». Ce module de synthèse est
placé en aval d'un cyclotron. Il reçoit l'isotope radioactif et, grâce à une procédure entièrement
automatisée mise en œ uvre dans une cassette amovible, il synthétise le radio pharmaceutique
désiré. Cet équipement allie répétabilité et flexibilité de la production et respecte les guides de
bonnes pratiques en vigueur dans ce domaine. Par ailleurs, GE Healthcare propose toujours les
modules de synthèse « TRACERLab » destinés à la fabrication de molécules à base de carbone ou
de fluor.
Concernant les cyclotrons pour la production des radioisotopes PET, GEHC propose deux produits :
Le « PETtrace » destiné à la production industrielle et à la recherche en Imagerie Moléculaire et le
« MINItrace » dédiée à des installations dans les établissements de santé permettant l'accès à
d'autres molécules que celles communément distribuées tel le FDG (molécules à durée de vie très
courte telles que l'oxygène et l'azote).
Philips
http://www.medical.philips.com
La gamme SPECT et SPECT CT
La caméra « Cardio MD »
Cette caméra était déjà présente au catalogue l'an dernier. Elle possède deux détecteurs petit
champ à 90° fixe et est destinée aux explorations cardiaques.
La caméra « Skylight »
Cette caméra suspendue est toujours proposée par Philips. Elle est peu présente en France. Bien
que paraissant massive, l'ensemble est moins encombrant qu'une caméra conventionnelle car tout
y est intégré. Il n'y a pas besoin de chariot porte collimateurs. La chaîne de détection a évolué en
début 2006 par le remplacement du type de collimateurs mis en œuvre. La mécanique a bénéficié
de légères améliorations.
La caméra « Precedance »
Présentée l'an dernier, cette caméra hybride est constituée du SPECT SKYLIGHT et du scanner
BRILLANCE en version 6, 16 ou 64 coupes. Cette machine n'est pas présente sur le marché
français.

La caméra « BrightView »
Philips présente cette année une nouveauté : La caméra « BrightView ». C'est une caméra
généraliste tomographique à 2 têtes, très peu épaisses, à grand champ rectangulaire. La taille des
champs est de 54 cm par 40,6 cm. Malgré ces dimensions importantes, les têtes sont extrêmement
orientables et présentent un diamètre libre de 96 cm. La calibration est facilitée grâce à la
présence d'une source ponctuelle de technétium. Le système anti - collision et de contourage est
particulièrement efficace.
Cette caméra est dotée d'un algorithme d'acquisition « Cardio Track » qui optimise les
explorations cardiaques malgré la dimension importante des têtes. Ainsi, les acquisitions se font -
elles toujours à coeur centré.
Un grand nombre de modes d'acquisition peut être programmé dans la même exploration :
énergie, gating ou non, matrice, etc.
Cette caméra sera présentée l'année prochaine associée avec un scanner.
La gamme PET CT
L'évolution majeure de ce RSNA concerne le Gémini « temps de vol » ( TOF). Il est disponible
maintenant en scanner 64 coupes. Le premier patient a d'ailleurs été exploré sur cet équipement
pendant la semaine du RSNA en France. Dans ce type de produit, la détectabilité est augmentée
permettant d'atteindre des lésions de petite taille. Les premières présentations ont eu lieu à la SNM
de San Diego à la fin du mois de juin 2006. 15 à 18 systèmes sont d'ores et déjà vendus en Europe
pour un budget augmenté de 20 % par rapport à un Gemini classique. La société Philips prétend
que ce surcoût serait rapidement amorti par une diminution significative de la dose injectée au
patient (jusqu'à divisée par 2) alors que le contrat d'entretien, quant à lui, serait du même niveau
de prix.
La gamme Gemini se décline selon 4 produits : Les Gemini GXL 6 et GXL 16 sont équipés
respectivement d'un scanner 6 et 16 barrettes, et les Gemini « temps de vol » sont équipés soit en
16, soit en 64 barrettes.
Le post- traitement et les logiciels
La console de post- traitement « Jetstream » complétera une installation de médecine nucléaire
conventionnelle. La console d'acquisition est une console qui s'appelle « Jetstream Acquisition ».
Outre le fonctionnement habituel d'une console d'acquisition, cette console « Jetstream Acquisition
» envoie, en tâche de fond, les données acquises vers les consoles de post - traitement
prédéterminées.
Les installations de PET seront dotées des consoles « EBW » (Extended Brilliance Workspace). Ces
consoles, architecturée sur des PC, sont en fait mixtes, CT et PET.
Les logiciels de médecine nucléaire, ainsi que ceux dédiés au PET CT, c'est -à- dire le package « PET
CT Viewer » seront intégrés dans les consoles multimodalité de PACS « I Site ».
Les logiciels dédiés au TEP :
■Le « 4D Toolkit » inclut le gating respiratoire sur le TEP et le scanner.
■ Le logiciel « Tumor Lock », qui est le logiciel de repérage et de simulation virtuelle.
■ Le système de synchronisation respiratoire met en oeuvre la ceinture fabriquée par Philips :
« Bellows » ou le système « RPM » de Varian.
■ Le logiciel dédié à la cardiologie s'appelle le « Emory Cardial Toolbox » ou « ECT ».
■ Le logiciel dédié à la neurologie s'appelle le « Neuro Q »
Les logiciels dédiés SPECT :
■ Le logiciel « Astonish » permet de récupérer la perte de résolution en profondeur liée aux
collimateurs. L'algorithme mis en oeuvre est spécifique à chacun des couples de collimateurs
installés sur les têtes de caméra. Utilisé en tomographie, il permet de s'approcher de la qualité
image du TEP (la résolution peut descendre au-dessous des 5 mm). Le temps de
reconstruction est quasi temps réel.
La radiopharmacie et l'imagerie préclinique
Concernant l'imagerie préclinique, Philips envisage le développement d'un ensemble d'appareils
modulaires en « Side by Side », par comparaison à d'autres équipements où les tunnels des
équipements sont coaxiaux. Attendons le prochain RSNA.
Concernant la radiopharmacie, Philips s'approvisionne auprès des différents fournisseurs du
marché en fonction de ses besoins spécifiques.
Siemens
http://www.siemens.fr/medical
La politique globale du développement de l'Imagerie Moléculaire chez Siemens consiste à offrir une

solution globale permettant une prise en charge optimale et précoce des pathologies. Pour cela, la
génération actuelle d'équipement BIOGRAPH, SYMBIA, INVEON est conçue pour concentrer les
informations nécessaires au sein d'une plateforme intégrée et évolutive.
La gamme SPECT et SPECT CT
La caméra C-CAM
La caméra C-CAM est dédiée aux explorations cardiaques. Elle est composée de deux têtes
solidaires à 90° intégrées dans un statif original permettant de réaliser des acquisitions
myocardiques au moyen d'un fauteuil inclinable assurant qualité et confort du patient. Le patient
s'assoit sur un fauteuil puis le fauteuil bascule en position d'examen. Cette caméra est sur le
marché depuis 2003. Elle est restée pendant un an et demi sur le marché américain uniquement, et
est vendu depuis un peu plus d'un an en Europe. Prix approximatif : 250 000 à 300 000 €.
La caméra E-CAM signature
La caméra E-CAM signature, introduite en 2002, est une caméra double tête polyvalente avec de
nombreux degrés de liberté. Elle est conservée sur le marché par Siemens. La caméra E-CAM
signature, introduite en 2002, est une caméra double tête polyvalente avec de nombreux degrés
de liberté. Elle est conservée sur le marché par Siemens. C'est une caméra qui, du point de vue de
la détection, a les mêmes performances que la caméra SYMBIA S. Par contre, elle ne permet pas
d'acquisition sur brancard et ne permet pas une évolution vers un SPECT CT.
La caméra SYMBIA S
La caméra SYMBIA S, conserve les mêmes performances en détection de l'ECAM dans un nouveau
statif permettant d'une part la réalisation d'examen au lit du patient et un upgrade sur site vers la
gamme SYMBIA T series incluant un scanner. Elle permet l'évolution sur site en caméra SYMBIA T,
dotée d'un scanner 2 coupes, en SYMBIA T2, dotée d'un scanner 6 coupes ou en SYMBIA T6.
Les caméras SYMBIA T et T2
Les deux caméras SYMBIA T et SYMBIA T2 sont des caméras du même type que la SYMBIA S
auxquelles on a rajouté un scanner de qualité diagnostique. Le diamètre du tunnel et de 70 cm. Les
scanners sont du type « EMOTION ». Ils sont très compacts, refroidis par air. Les acquisitions
scanner durent entre 15 et 40 secondes.
Une option permet actuellement de stocker 4 collimateurs directement sous le lit d'examen. Par
ailleurs, le support patient a lui -même une conception garantissant un recalage parfait entre
l'acquisition scanner à l'acquisition SPECT. La cinématique des têtes, qui sont complètement
indépendantes, permet des explorations extrêmement variées. Les cristaux pouvant équiper ces
caméras sont soit de 3/8, soit de 5/8 de pouces.
Siemens annonce posséder 80 % du marché français en SPECT/CT depuis l'introduction de la
SYMBIA avec la gamme SYMBIA : établissement public, centre anticancéreux, services libéraux. 30
SYMBIA T ou SYMBIA T2 ont été vendues en France en 2006.
La caméra SYMBIA T met en oeuvre un scanner de type « EMOTION » dont les performances sont
bridées : coupes de 3 à 5 mm, acquisition « low dose » et deux filtres de reconstruction possibles
(tissus mous, os).
Dans la caméra SYMBIA T2, le scanner possède toutes les performances d'un scanner « EMOTION
DUO » : coupes millimétriques, sans limitation de filtres.
La caméra SYMBIA T6 met en œuvre un scanner « EMOTION 6 » : coupes infra millimétriques. Aux
États- Unis, cet équipement est utilisé pour effectuer le « cardiac scoring » du fait de la cotation de
ce type d'examen. Cette gamme de scanner a été choisie notamment en raison de sa compacité.
La gamme PET CT
Au plan mondial comme en France, SIEMENS détient un tiers du marché du TEP -TDM mais se
présente comme le leader en Europe.
Le BIOGRAPH peut être doté d'un scanner de 6,40, où 64 coupes. Siemens a en effet décidé de
supprimer de sa gamme BIOGRAPH les scanners 2 et 16 coupes. Le scanner six coupes est de la
gamme « EMOTION ». Les scanners 40 et 64 coupes sont de la gamme « SENSATION ». Les
scanners 40 et 64 utilisent le même détecteur.
A ce jour, aucune machine BIOGRAPH 64 n'est installée en France où le marché est constitué
majoritairement de scanners 6 coupes.
Toujours concernant la partie caméra TEP, le détecteur haute résolution Hi-Rez, associée à une
chaîne de détection rapide, permet une meilleure détectabilité (blocs de 13 x 13 éléments) et
constitue la réponse aux produits concurrents du type « temps de vol ». D'autre part, la correction
de diffusé est améliorée par la mise en oeuvre de l'algorithme « True C », C comme « Clarity » :
c'est une correction itérative du diffusé qui tient compte de la cartographie de l'atténuation fournie
par le scanner.
Pour ce RSNA, Siemens présente un statif de PET complètement revu. Le statif est maintenant
refroidi par air, il est toujours équipé de LSO. De plus, Siemens propose une augmentation du
volume acquis par « lit » par simple adjonction en usine ou chez le client d'une quatrième couronne
de détecteurs du type « détecteurs enfichables » ( cristal, photomultiplicateurs, électronique