D.U. PHARMACIE ONCOLOGIQUE 2011/2012 IMAGERIE. Dr. P. HENROT

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1 IMAGERIE Dr. P. HENROT

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3 Imagerie médicale et prise en charge des cancers P Henrot Service de Radiologie Centre Alexis Vautrin Place de l imagerie Dépistage : sujet ne se plaignant de rien Ex : mammographie de dépistage Diagnostic précoce : symptôme Ex : scanner en cas de crachat hémorragique Ex : ponction guidée par échographie de nodule du sein Bilan d extension d un cancer diagnostiqué Ex : bilan corps entier en cas de cancer du poumon Contrôle de l efficacité du traitement Ex : scanner toutes les 2 cures de chimiothérapie Surveillance après traitement Ex : scanner du thorax tous les 6 mois après traitement d un cancer des parties molles Evolutions technologiques Continues Progrès de l informatique Vitesse de calcul Rapidité de l examen Nombre de coupes réalisées (scanner et IRM) Précision anatomique Chaque nouvelle technique s additionne aux techniques existantes S imposent en standard : Scanner (tomodensitométrie) IRM (imagerie par résonance magnétique) 1

4 Techniques d imagerie disponibles Radiologie standard : utilise les rayons X Dont la mammographie Echographie : utilise les ultrasons Scanner : utilise les rayons X IRM : utilise les propriétés magnétiques des tissus (= aimant) Radioprotection Techniques irradiantes : radiologie standard et scanner Première source d irradiation non naturelle Normes réglementaires de doses à respecter pour chaque examen Préférer les techniques non irradiantes si elle sont disponibles et suffisantes Techniques non irradiantes : échographie et IRM Pas d effet délétère prouvé chez l homme Précautions vis-à-vis des produits de contraste en IRM Radiologie standard 2

5 Principe Dispositif de production de rayons X Patient entre la source de rayons X et le capteur d image Les différents tissus de l organisme arrêtent les rayons X de façon différente : création d une image Actuellement : image numérique Plus de machine à développer Lecture sur écran Stockage sur ordinateur (pas de cliché perdu) Indication Examen de première intention Situations d urgence : valeur d orientation Ex: douleur abdominale, douleur thoracique Contrôles de routine Ex: radio pulmonaire de surveillance annuelle Contrôle ciblé Pose de cathéter, drain pleural, sonde d aspiration digestive Surveillance quotidienne en réanimation Pathologies ostéo-articulaires Avantages Accessible partout Vite réalisé Peu coûteux Peut être interprété à distance (nuit) Délais de rendez-vous courts 3

6 Limitations Technique irradiante : doit être justifiée Très faibles doses (un cliché simple correspond en moyenne à l exposition moyenne naturelle subie lors d un voyage de 4 heures en avion) Aucun effet cancérogène ou génétique n a jamais été démontré aux doses utilisées : Principe de précaution Imagerie par projection: superpositions des structures anatomiques Ex: nodule masqué par le coeur Manque de contraste dans les parties molles et les viscères Une technique particulière de radiologie standard : la mammographie La mammographie: Principes Technique de base de l imagerie mammaire Sénographe de Charles Marie Gros 1960 Système exclusivement consacré à l imagerie du sein Rayons X d énergie adaptée à la composition des seins Positionnement du sein rigoureux Compression du sein (désagréable, parfois douloureuse) 4

7 Mammographie : Principes Pourquoi comprimer les seins? Action capitale conditionnant en grande partie la qualité de l image et la performance du diagnostic Lois de la physique : réduire l épaisseur du sein Réduit le rayonnement diffusé dans le sein qui dégrade le contraste (anomalie mieux visible) Réduit le temps de délivrance des rayons et donc la dose de rayons X (moins de flou par «bougé» et moins de dose de rayons) Inconvénients Technique irradiante : Justifier l examen : dépistage reconnu comme bénéfique sur la mortalité du cancer du sein Optimiser la dose délivrée Application de directives officielles de limitation des doses de rayons X Limiter l irradiation Délai entre 2 examens normaux 1 ou 2 ans selon le cas Irradiation et mammographie Dose en mammographie : qu est-ce que c est? Exprimée en dose glandulaire moyenne Devrait être inférieure à 2,5 milligrays par cliché (dose physique absorbée) Equivaut à une dose efficace (tient compte de la radiosensibilité du sein) de 0,6 millisievert pour un examen complet des 2 seins : 3 mois d exposition au rayonnement naturel Avion Paris-New-York : 9 j d irradiation naturelle 5

8 Irradiation et mammographie Dose en mammographie 0,6 millisievert c est beaucoup? Effets chez l homme observés (rares) à partir de 100 msv (données d Hiroshima et Nagasaki) Interruption de grossesse chez une femme enceinte irradiée accidentellement discutée à partir de 100 msv, proposée à partir de 200 msv Domaine des très faibles doses : effets non démontrés à ce jour : principe de précaution Avantages Détection de petites lésions Infracliniques Stade précoce :meilleur pronostic Réduction de la mortalité du cancer du sein de 30 % grâce au dépistage Seule méthode pouvant détecter des microcalcifications précancéreuses ou cancéreuses débutantes Taille < 200 µm (0,2 millimètres) Echographie 6

9 Principe Technique dérivée du sonar conçu pour détecter les sous-marins (1914) Emission d ultrasons par une sonde disposée au contact du corps (peau, organe creux, peropératoire, endovasculaire) Réflexion par les tissus dépendant de propriétés physiques (impédance acoustique) Signal réfléchi filtré et converti en image par un calculateur (informatique) Application doppler : étude de la circulation dans les vaisseaux sanguins ULTRASONS développements continus grâce à l'informatique transducteurs à bande passante large, sensibilité élevée haute fréquences 3D,imagerie panoramique, échographie volumique imagerie d'harmoniques élastographie agents de contraste Microbulles Sonovue (hexafluorure de soufre) Echovist (particules de galactose) 3D Sonovue L addition de solution de chlorure de sodium à 9 mg/ml (0,9%) à la poudre du lyophilisat, suivie d'une agitation vigoureuse, entraîne l'apparition de microbulles d'hexafluorure de soufre. Microbulles 2,5µm diamètre moyen Reflecteur du faisceau d ultrasons Augmente l échogénicité pendant 2 minutes Gaz inerte, faiblement soluble en solution aqueuse, doué d innocuité Intravasculaire exclusif Néoangiogénèse +++ 7

10 Indications Examen diagnostique de première intention Viscères : cœur, foie, reins, utérus, ovaires Parties molles: cou, membres Urgences Recherche d épanchement pleural, ascite, abcès Obstruction des voies urinaires ou biliaires Doppler : recherche de phlébite Surveillance ciblée Ex: mesure de lésions hépatiques sous chimio Echographie de contraste Peu développé en routine hors cardiologie (protocoles de recherche clinique) Produit disponible : Sonovue (radiologie), Echovist (cardiologie) Avantages Accessible partout Se diffuse dans les services hors radiologie Accueil des urgences, réanimation Délais de rendez-vous courts Examen rapide Peu coûteux Examen non irradiant Bonne vision des anomalies dans les parties molles, les organes pleins (foie, rein, utérus, sein, thyroïde ) Guide les ponctions Limitations Nécessite la présence physique d un médecin Examen opérateur (et matériel)-dépendant Niveau d expérience Temps consacré à l examen Ultrasons arrêtés par l air et l os Gel sur la peau indispensable (conduction) Zones non visibles (intestin, poumons) Dégradation de l image avec la profondeur Mauvaises performances pour les organes profonds (ex: pancréas) Chez les sujets obèses Artifice : vessie pleine pour le pelvis Echographie par voie vaginale ou rectale 8

11 ULTRASONS : LE FUTUR Reconnaissance automatique de texture, de contours, CAD Evolution de l'imagerie 3D Transducteurs larges volumiques (Télé-Radiologie) Délégation de compétences «sonographers» aux USA Hybrides écho-imagerie irradiante Information quantitative (élasticité, ) Produits de contraste spécifiques (foie,ganglions) Le scanner (la tomodensitométrie) Principe Conception 1971 Godfrey N. Hounsfield (Prix Nobel 1979) Système associant tube de rayons X et détecteur qui tournent autour du patient Patient au centre de l anneau Les tissus «arrêtent» les rayons X selon leur densité («densitométrie») Signal transformé en image par un calculateur (informatique) 9

12 Principe Principe Principe Progrès continus de l informatique 1972: 1 coupe de 13 mm toutes les 300 sec 1980: 1 coupe de 2 mm toutes les 10 sec 1990: 1 coupe de 1 mm toutes les 1 sec 2010: 1 coupe de 0,5 mm toutes les 0,25 sec Examen corps entier rapide 1972 : scanner cérébral en 2h 2010 : scanner corps entier en 30 sec 10

13 Indications Tout bilan diagnostique initial de cancer Surveillance de l efficacité des traitements Selon protocole Surveillance après traitement Selon protocole ou cas particulier Urgences de tout type Infectieuses Vasculaires Traumatiques Avantages Examen corps entier adapté à la cancérologie: le standard en 2010 Un seul rendez-vous Détection de lésions de petite taille (qq mm) Caractérisation en analysant La densité (ex kyste) La morphologie La vascularisation Examen reproductible facilitant les comparaisons Contrôle de l efficacité des traitements Surveillance après traitement Inconvénients Technique irradiante : Responsable de 50% de l irradiation de la population Un scanner équivaut à 2 à 4 ans d exposition à l irradiation naturelle Peser le rapport bénéfice-risque Justifier toutes les demandes d examen Optimiser les protocoles d examen 11

14 Inconvénients Accès limité : parc installé réglementé par l Agence Régionale de Santé Examen long 30 secondes pour le balayage corps entier >20 minutes pour l examen complet Accueil, préparation, installation Programmation, calculs et production des images Délais de rendez-vous de qq jours à qq semaines Examen coûteux (150 ) Inconvénients Contraste insuffisant dans les parties molles et les organes pleins (foie): nécessite l injection de produit de contraste iodé Prescription à récupérer en pharmacie Contre-indication en cas d insuffisance rénale sévère Prise de sang systématique Mesure de clairance à la créatinine Rares cas d allergie Recherche systématique à l interrogatoire Bilan allergologique en cas de doute Injection de produit de contraste Indispensable au bilan d extension Choix du traitement Enlever la tumeur Epargner les structures saines distinguer ganglion et vaisseaux 12

15 Les produits de contraste iodés A forte osmolalité (Télébrix, Radioselectan) Presque plus utilisés (> 1500 mosm/l) A faible osmolalité (500 à 700 mosm/l) Ioniques (ex Hexabrix) Non ioniques (Iopamiron, Ioméron, Omnipaque, Xénétix, Ivépaque, Optiject, Optiray, Ultravist) Iso-osmolaire : Visipaque (300 mosm/l) Critères de choix d un produit de contraste Tolérance Chaleur, douleur au point d injection, allergies Pouvoir opacifiant (concentration en iode) 270 mg iode /ml à 400 mg iode / ml Zone faiblement contrastée (pancréas) : 400 Vasculaire périphérique : 270 ou 300 Osmolalité Innocuité des extravasations (terrain veineux défavorable après chimiothérapie) Contraintes économiques Bilan allergologique indiquant des produits à utiliser de préférence L IRM (Imagerie par Résonance Magnétique) 13

16 Principe IRM : gros aimant ( fois le champ magnétique terrestre) autour du patient Atomes de l organisme tous orientés dans le sens du champ magnétique Ondes radio appliquées par une antenne émettrice communiquant de l énergie (mouvements oscillatoires) aux atomes Restitution de l énergie sous forme d ondes radio captées par l antenne réceptrice Signal radio converti en image par un calculateur (informatique) Principe Signal recueilli Plusieurs types d information en rapport avec les propriétés physiques des tissus Temps de relaxation longitudinale T1 Temps de relaxation transversale T2 Densité de protons Phase Plusieurs types d images recueillies donnant des informations différentes permettant La détection La caractérisation Plusieurs séquences de 3 à 5 min conçues pour recueillir les différents types d information sur les tissus explorés enchainées dans un même examen d IRM Examen long (> minutes) Indications Examen de deuxième intention après scanner ou échographie ou mammographie Pathologie tumorale hépato-biliaire, rénale, gynécologique, mammaire, cérébrale, ORL Examen de première intention Tumeurs ostéo-articulaires et des parties molles Tumeurs de la base du crâne Dépistage du cancer du sein en cas de mutation génétique Tous les cas de diagnostic difficile 14

17 Avantages Fort contraste des lésions : meilleure visibilité Meilleure détection de certaines lésions mal visibles au scanner Meilleure caractérisation Ex: reconnaissance du caractère bénin d une masse Bilan avant traitement plus précis Accès à des techniques d avenir d imagerie moléculaire (spectroscopie, diffusion) Inconvénients Examen coûteux (300 ) Accès insuffisant: délai de rendez-vous France: retard d équipement 230 en 2003, 463 en 2008 France: 7,5 machines / million d habitant (2009) 13,5 en moyenne en Europe de l Ouest Allemagne: 23,3, 13.1 en Espagne Plan cancer 2 (2009): 10 à 15 IRM / million en 2013 Inconvénients Autres facteurs expliquant les délais longs Indications de plus en plus nombreuses Cancer Pathologie sportive et ostéo-articulaire IRM de genou Urgences neurologiques IRM foetales Examen long (< 2 examens / heure) Organisation et législation du travail Horaires de nuit aux USA Ne tolère aucun retard dans les rendez-vous 15

18 Inconvénients Liés au champ magnétique Contre-indication en cas de Pace-maker (risque d arrêt cardiaque) Corps étranger intra-occulaire (métallurgistes, chaudronniers, ) Risque de mobilisation : cécité Clip intracérébral après chirurgie Certaines valves cardiaques et stents Rien dans les poches!!! (risque de projection) Inconvénients Liés à la durée de l examen Inconfort dans le tunnel (claustrophobes) Position inconfortable Sur le ventre (IRM des seins) Mal tolérée si douleurs Risque de flou par «bougé» rendant l examen non interprétable Ne tolère aucun retard dans les rendez-vous Inconvénients Injection de produit de contraste À base de Gadolinium (pas d iode!) Augmente le contraste (la visibilité) des lésions Contre-indication en cas d insuffisance rénale sévère Obligation de vérifier la fonction rénale (prise de sang et dosage de la clairance à la créatinine) Risque de Fibrose Néphrogénique Systémique Risque d allergie comme tous les médicaments Bilan allergologique en cas de doute 16

19 Les types de produits de contraste en IRM Chélates de Gadolinium à élimination rénale Dotarem, Magnevist, ProHance, Ultravist, Omniscan Chélates de Gadolinium à élimination biliaire MultiHance, Teslascan Produits paramagnétiques à base d oxyde de fer Endorem Recommandations de l AFSSAPS Décembre 2009 Risque de Fibrose Néphrogénique Systémique Bilan rénal complet avant tout examen, en particulier chez les sujets de plus de 65 ans Bas risque : Dotarem, ProHance, Gadovist Risque intermédiaire :MultiHance La plus petite dose peut être administrée si clairance < 30 ml/min Haut risque : Omniscan, Magnevist Contre-indication si clairance < 30 ml/min, transplantation hépatique réalisée ou à venir, nouveau-né Le futur Meilleur accès aux techniques dans un contexte de raréfaction des médecins Scanner et IRM (Plan Cancer 2: ) Recherche d anomalies fonctionnelles avant l apparition d anomalies morphologiques Ex: Marquer une zone où un gène présente un dérèglement avec un traceur visible en imagerie 17

20 Molécule à transférer Système de transport Système de ciblage 18