FORMATION TIC (Phymed, Télécom) IMAGERIE METABOLIQUE & MOLECULAIRE

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1 FORMATION TIC (Phymed, Télécom) IMAGERIE METABOLIQUE & MOLECULAIRE Fayçal Ben Bouallègue - faybenb@hotmail.com

2 Imagerie médicale ANATOMIQUE METABOLIQUE FONCTIONNELLE

3 Médecine Nucléaire Utilisation de marqueurs radioactifs pour tracer le devenir d un vecteur (atome, molécule, cellule) dans un but diagnostique IMAGERIE DIAGNOSTIQUE METABOLIQUE IMAGERIE DIAGNOSTIQUE FONCTIONNELLE

4 Médecine Nucléaire Utilisation de marqueurs radioactifs pour tracer le devenir d un vecteur dans un but diagnostique ou thérapeutique IMAGERIE DIAGNOSTIQUE METABOLIQUE RADIOTHERAPIE METABOLIQUE VECTORISEE DETECTION PER-OPERATOIRE DOSAGES RADIOIMMUNOLOGIQUES IMAGERIE DIAGNOSTIQUE FONCTIONNELLE

5 MARQUEURS RADIOACTIFS ISOTOPE RADIO PROTECTION PROPRIETES DIAGNOSTIC IN VIVO ou DETECTION EMETTEURS DE PHOTONS PENETRANTS PEU DIFFUSES b + ou g PEU IRRADIANTS T courtes : sec h ISOTOPES ARTIFICIELS (RENDUS) SPECIFIQUES D UN METABOLISME MARQUAGE IONISANTS

6 MARQUEURS RADIOACTIFS ISOTOPE RADIO PROTECTION PROPRIETES DIAGNOSTIC IN VIVO ou DETECTION EMETTEURS DE PHOTONS PENETRANTS PEU DIFFUSES b + ou g IONISANTS PEU IRRADIANTS T courtes : sec h ISOTOPES ARTIFICIELS (RENDUS) SPECIFIQUES D UN METABOLISME MARQUAGE DIAGNOSTIC IN VITRO (RIA) COMPTAGE X ou g d E faible AFFINITE POUR LE CORPS A DOSER I C,

7 MARQUEURS RADIOACTIFS ISOTOPE RADIO PROTECTION PROPRIETES DIAGNOSTIC IN VIVO ou DETECTION EMETTEURS DE PHOTONS PENETRANTS PEU DIFFUSES b + ou g IONISANTS PEU IRRADIANTS T courtes : sec h ISOTOPES ARTIFICIELS (RENDUS) SPECIFIQUES D UN METABOLISME MARQUAGE DIAGNOSTIC IN VITRO (RIA) COMPTAGE X ou g d E faible AFFINITE POUR LE CORPS A DOSER I C, THERAPIE EMETTEURS DE PARTICULES IRRADIANTES PARCOURS COURTS a ou b T assez courtes : jour ISOTOPES ARTIFICIELS (RENDUS) SPECIFIQUES D UNE PATHOLOGIE MARQUAGE

8 VECTEURS Simples isotopes radioactifs (aérosols, colloïdes) Tc Tl I Diagnostic :,,, 36Kr,, 31Ga, 32 Thérapie : P,,,, Molécules HMPAO, ECD : perfusion cérébrale MIBI, TETROFOSMINE / Albumine : perfusion cœur / poumon MIBG, Cholestérol, Octréotide, FDG : cancers (principalement) BIPHOSPHONATES : maladies des os MAG3, DTPA, DMSA, HIDA, Mébrofénine : rein, foie, vésicule Anticorps monoclonaux, récepteurs mb. : infection, thérapie Cellules globules rouges : sang circulant, fonction cardiaque polynucléaires : infection, plaquettes Er Re Y Ga I 18 8 F

9 MARQUAGE DE VECTEURS marqueur non métallique, halo (F, I), chalcogène (0),N, P, C : Liaison directe sur C, pour toute taille de vecteur. Addition électrophile, échange d halogènes. Marqueurs b + :, Marqueurs g : C 11 6 F marqueur métallique : Les liaisons simples C-Métal sont instables dans l eau Groupe complexant avec plusieurs donneurs d e - Exemple : Tétradentate : Seulement pour de grosses molécules vectrices. I H H N N O Tc O N N H H

10 SCINTIGRAPHIE Le marqueur est utilisé pour rendre radioactive une molécule vectrice spécifique d un métabolisme d intérêt. La cartographie de radioactivité mesurée est appelée scintigraphie O O II II HO-P-CH2-P-OH I I O O \ / HO-Tc-OH / \ O O I I HO-P-CH2-P-OH II II O O TRACEUR RADIOACTIF

11 SCINTIGRAPHIE g (SPECT) COLLIMATEUR f 1 I 0 p J g f 2 f n Tc j p i R j i f i

12 SCINTIGRAPHIE b + (PET) p j j i Ri fi f i p J? 18 8 O g 18 9 F g

13 Exemple de scintigraphies diagnostiques Os, thyroïde, cœur, poumon, rein, cerveau, cancers, infections

14 REMODELLEMENT OSSEUX BIPHOSPHONATE mtc 99 - BP F 18 - Na BIPHOSPHONATE mtc 99 - BP

15 NODULES THYROIDIENS mtc 99 - O 4 - cancers froid Principale indication: bilan des hyperthyroïdies

16 PERFUSION MYOCARDIQUE CATION LIPOPHILE - mtc 99 ou Tl 201

17 INNERVATION MYOCARDIQUE MIBG - I 123

18 CONTRACTION CARDIAQUE HEMATIE - mtc 99

19 CONTRACTION CARDIAQUE VTD FE VTS TFS HEMATIE - mtc 99

20 VENTILATION ET PERFUSION PULMONAIRES VENTILATION m99tc C-Aérosol PERFUSION m99tc - Albumine VENTILATION / PERFUSION

21 SCINTIGRAPHIES RENALES m99tc-dmsa Post OPG Pyélonéphrite aigue Cicatrice

22 SCINTIGRAPHIES RENALES m99tc-dtpa

23 SCINTIGRAPHIES CEREBRALES Alzheimer normal m99tc-ecd 201 Tl 18F-DG 18F-DOPA

24 CANCERS OCTREOTIDE - In 111

25 CANCERS OCTREOTIDE - In I MIBG

26 CANCERS OCTREOTIDE - In I MIBG 18 F DG

27 INFECTIONS 18 F DG M99 Tc BP

28 DETECTION PEROPERATOIRE

29 THERAPIE METABOLIQUE Cancers thyroïdiens, hyperthyroïdie, Métastases osseuses, Lymphomes, tumeurs cérébrales, Synoviorthèses

30 RADIOTHEAPIE METABOLIQUE Antalgie de métastases osseuses e - Ionisations sur quelques mm Sm 89 38Sr +BP

31 RADIOTHEAPIE METABOLIQUE Néoplasies thyroïdiennes I 53 I Hyperthyroïdies I

32 DOSAGES DE LABORATOIRE RIA

33 DOSAGES RADIOIMMUNOLOGIQUES Liaison Récepteur-Ligand* : spécifique Sensibilité < picomole % des dosages : Hormones (ACTH et cortisol, rénine et aldostérone, gastrine, PTH, ostéocalcine) Vitamines (D), peptides, marqueurs tumoraux

34 RISQUE DOSIMETRIQUE

35 RAYONNEMENTS IONISANTS H - H + Photon X ou g - - O Énergie moyenne d une ionisation de l eau H : 32 ev - e - et H réducteurs O OH oxydant H

36 Irradiation naturelle moyenne en France : 2,4 msv / an 1-6 msv / an Procédé Dose efficace (msv) Nb. radio thorax Expo nature Ramsar (IRAN) : 250 msv/an Vol Paris-NY : 0,05 msv, MIBG OCTREOSCAN ,4 ans European Commission. Radiation protection 118: Referral guidelines for imaging.office for Official Publication of the EC;

37 CONCLUSION Imagerie fonctionnelle et métabolique : physiologique, non invasive et peu irradiante couvrant toutes les spécialités médicales rôle essentiel dans le diagnostic et le traitement impliquant des équipes multidisciplinaires paramédicaux, techniciens, médecins, pharmaciens, physiciens, chimistes, informaticiens En fort développement : Recherche : radio-traceurs, protocoles, caméras Économique : 200 centres, 550 médecins en France centres + 5% de patients pris en charge / an en moyenne Usage civil des technologies nucléaires