Dr Pierre PASCAL Praticien Hospitalier Département de Médecine Nucléaire - CHU de Toulouse Médecine Nucléaire - IUCT Oncopole

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1 Dr Pierre PASCAL Praticien Hospitalier Département de Médecine Nucléaire - CHU de Toulouse Médecine Nucléaire - IUCT Oncopole Pr Fréderic COURBON Médecine Nucléaire - IUCT Oncopole

2 Gamma caméras- SPECT CT TEP CT X-Technetium 99m.

3 Source: IRSN

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5 Examen de référence AFU: recommandé si PSA>10 ng/ml ou Gleason 8 ou stade clinique T3 (grade 2B). Patient symptomatique (grade 3A). Aucune métastase osseuse détectée si PSA<10 ng/ml, indépendamment du stade T et du score de Gleason. Sensibilité: 80 95% spécificité : %, Beheshti et al. : TEMP/TDM améliore significativement la sensibilité (de l ordre de 92 %) et la spécificité (de l ordre de %) Proportion de lésions indéterminées passant de 48-72% (planaires et /ou SPECT) à 0-15% (SPECT CT corps entier) (analyse per lesions,) Prospective Multicenter Study of Bone Scintigraphy in Consecutive Patients With Newly Diagnosed Prostate Cancer Clinical Nuclear Medicine. 39(1):26-31, January Whole-body SPECT/CT for bone scintigraphy Palmedo et al. Eur J Nucl Med Mol Imaging (2014) 41:59 67 Prostate Cancer: Role of SPECT and PET in Imaging Bone Metastases Semin Nucl Med 39:

6 Stadification ganglionnaire loco-régionale : Impact pronostique Impact thérapeutique Cancer de la prostate à risque intermédiaire ou à haut risque de récidive biochimique, Curage standard: fosse ilio-obturatrice, territoires iliaque interne et externe (guidelines European Urologic Association 2008). 10 à 30% des ganglions sentinelles (premiers relais ganglionnaires de la tumeur) et/ou des métastases ganglionnaires situées en dehors du territoire du curage standard Morbidité ++ (taux de complications 8 à 36 %) INTERET DU GANGLION SENTINELLE?

7 Plusieurs études publiées: superposition des ganglions hyperfixant avec les ganglions métastatiques N+ retrouvés lors des curages extensifs. Indications: risque intermédiaire N+ de d Amico haut risque de d Amico. Intérêts : mieux comprendre le drainage lymphatique prostatique (multiples voies de drainage possible). confirmer que la topographie des N+ est située à l origine de l artère iliaque interne dans plus de 50 % des cas. diagnostic de micrométastases (et de N+ < 4 mm, inférieure à la résolution TEP) Meilleure stadification des patients: Mis en évidence plus de 12 % de patients N+, chez des patients qui auraient été classés N0. GS + curage ganglionnaire standard étendu = alternative à la lymphadénectomie extensive à haute morbidité Weckermann D, et al. J Urol 2007;177: Holl G, et al. Eur J Nucl Med 2009;36: Bastide C, et al. EJSO 2009;35: Corvin et al.. Eur Urol 2006

8 Préparation du patient: Matin de la ponction: 1cp ciprofloxacine 500mg + lavement rectal. Soir: 1cp de ciprofloxacine 500 mg Injection du patient: Injection intraprostatique échoguidée de nanocolloides marqués au 99m Tc suivie de la réalisation d un SPECT-CT Une injection par lobe prostatique par voie transrectale, soit deux injections au total. Chaque injection sera faite depuis la base vers l apex (en retirant l aiguille), Chirurgie Repérage des ganglions sentinelles (ganglions marqués) pelviens situés dans le territoire du curage standard et en dehors (picking) à l aide de l imagerie et de la sonde de détection. Analyse histologique

9 Métabolisme glucidique: 18 F FDG 118 GFDG Remodelage osseux: 18 F NaF Métabolisme lipidique: 11 C-choline et 18 F-fluoro-choline Autres traceurs: 11 C-acétate Fluorocyclobutane-1-Carboxylic Acid Fluoro-5α-Dihydrotestosterone Prostate-Specific-Membrane Antigen

10 TEP/CT Cancer de la prostate 18 F FDG Limité pour l évaluation du primitif et de l évolution locorégionale (sens. et spé. faibles) Non recommandé pour la maladie métastatique Sauf en cas de rechute avec PSA>2.4 et une vélocité à 1.3 ng/ml/an (sens. 80% et 71%; spé.73% et 77%) SUVmax corrélé à l agressivité du cancer, facteur prédictif indépendant de survie Molecular Imaging of Urogenital diseases Steve Y.Cho and Zsolt Szabo Semin Nucl Med 44:

11 TEP/CT Cancer de la prostate 18 F NaF Marqueur de la perfusion et du remodelage osseux Meilleure sensibilité et résolution spatiale, signal sur bruit augmenté Interet de la quantification: évaluation de la réponse thérapeutique NaF PET ou PET/CT (revue): sens 88.6% et spe 90.7% on perlesion basis, Sens 86.9% and spe 79.9% on a perpatient basis Ne semble pas plus performant que SPECT/CT: sensibilité % spécificité varie de % selon les études. Molecular Imaging of Urogenital diseases Steve Y.Cho and Zsolt Szabo Semin Nucl Med 44:

12 The Detection of Bone Metastases in Patients with High-Risk Prostate Cancer: 99mTc-MDP Planar Bone Scintigraphy, Singleand Multi-Field-of-View SPECT, 18F-Fluoride PET, and 18F-Fluoride PET/CT Even Sapir J Nucl Med 2006; 47:

13 TEP/CT Cancer de la prostate 18 F Choline (et 11 C Choline) Analogue de la choline (précurseur de la biosynthèse des phospholipides). Après avoir traversé la membrane, la choline est phosphorylée par la choline kinase (CK), augmentée dans les cellules malignes. Puis phosphorylcholine convertie en cytidine diphosphate choline [(CDP)-choline] et ensuite incorporée dans la phosphatidylcholine, un composant de la membrane cellulaire. 11 C Choline: excrétion urinaire inexistante mais demi vie courte et cout de production+++

14 TEP/CT Cancer de la prostate 18 F Choline (et 11 C Choline) AMM Prostate: Indications de la 18 F Choline Détection des lésions métastatiques osseuses du cancer de la prostate CHC: Localisation des lésions de carcinome hépatocellulaire bien différencié Caractérisation de nodule hépatique et/ou recherche de CHC lorsque la TEP-FDG n'est pas concluante et qu'un traitement chirurgical ou une greffe est prévu Etablies Bilan d'extension régional ou à distance du cancer de la prostate si l'imagerie conventionnelle est douteuse Recherche de récidive précoce du cancer de la prostate chez les patients en rechute biologique En étude Guider / aider au diagnostic initial de cancer de la prostate dans les cas difficile (biopsies multiples/répétées négatives) Confirmer une maladie localisée avant chirurgie / RTE des cancers de prostate à haut risque "borderline" Evaluation thérapeutique Avant une RTE ou curage pelvien

15 TEP/CT Cancer de la prostate 18 F Choline (et 11 C Choline) Plusieurs Méta analyses et revues de la littérature. Bilan d extension initial: Basse sens.(49,2%) mais bonne spé. (95%) Molecular Imaging of Urogenital diseases Steve Y.Cho and Zsolt Szabo Semin Nucl Med 44: Stadification ganglionnaire: Etudes Nb patients Sens. Spé. Poulsen, BJU % 95% Beheshti, Radiology % (>5 mm: 66%) 96% Schiavina, Eur Urol % 98% De Jong, JNM % 96% Stadification métastatique: Etudes Nb patients Sens. Spé. Langsteger JNMMI 2011 FCH 91% 89% FNa 91% 83% Beheshti, EJNMMI 2008 FCH 74% 99% FNa 81% 93%

16 TEP/CT Cancer de la prostate 18 F Choline (et 11 C Choline) Récidive: Fosse prostatique: sens. 75,4% et spé. 82% Ganglionnaire: sens. 100% et spé. 81,8% Global (prost+ gg+ os): sens. 85,6% et spé. 92,6% Modification de la prise en charge: Impact chez 24% des patients pour 11 C Choline Peu de donnees dans la littérature: évaluation de la resistance à l hormonotherapie? appreciation de la réponse tumorale?. Umbehr et al. (2013) Eur Urol : Se 85%, Sp 88% Molecular Imaging of Urogenital diseases Steve Y.Cho and Zsolt Szabo Semin Nucl Med 44:

17 TEP/CT Cancer de la prostate 18 F Choline (et 11 C Choline) Recherche de lésion primitive (T) Sens. fonction de la taille tumorale (captation faible si <5mm) F+: prostatite, néoplasie intraépithéliale de haut grade, HBP F-: en cas de micro-cancer. Pas de corrélation entre SUVmax et prolifération (Ki), grade tumoral, score de Gleason et taux de PSA initial. SUVmax indépendant de l agressivité du cancer Beheshti et al. : acquisitions précoce et tardive avec corrélation captation / histologie (biopsies ou prostatectomie): SUVmax cancer > à SUVmax des lésions bénignes ( p < 0,001) ; augmentation du SUVmax à 1 point, entre temps précoce inférieur à dix minutes et temps tardif à une heure ( p = 0,002) ; diminution du SUVmax 1 point dans les lésions bénignes ( p < 0,001). Molecular Imaging of Urogenital diseases Steve Y.Cho and Zsolt Szabo Semin Nucl Med 44:

18 TEP/CT Cancer de la prostate 18 F Choline (et 11 C Choline) Stadification Ganglionnaire (N) 20 à 30 % des patients traités de façon curative vont rechuter Schiavina et al. TEP-choline versus nomogrammes (Briganti et Kattan): Sensiblité à détecter des N+, identique à 60 %. spécificité par patient de la TEP-choline est de 97,6 % versus 73,8 % pour Briganti et 64,3 % pour Kattan F- pour des adénopathies < à 5 mm F+ si ganglions inflammatoires. Contractor et al.: acquisition précoce (15min) et tardive (60 min): augmentation de la captation choline au niveau du ganglion métastatique d au moins 1 point et une diminution de la captation choline au niveau des ganglions inflammatoires. Patient 46 ans ; biopsie score 7 (4 + 3), PSA = 20 ng/ml, T2 clinique gauche. IRM : T2N0 ; TDM normale : scintigraphie osseuse normale. Évaluation préchirurgicale. Mais ne permet pas pour l heure de se substituer au curage Brenot-Rossi I. Mise au point : TEP-choline et cancer de la prostate. Prog Urol (2013), Molecular Imaging of Urogenital diseases Steve Y.Cho and Zsolt Szabo Semin Nucl Med 44:

19 TEP/CT Cancer de la prostate 18 F Choline (et 11 C Choline) Stadification Métastatique (M) Even Sapir et al. / Langsteger et al.: TEP-choline comparable SPECT et TEP FNA: sens. variant de % et spéc.de %. Meilleure spécificité et haute valeur prédictive positive Décèle les métastases osseuses infra-radiologiques intramédullaires osseuses. Les lésions sclérotiques, et plus particulièrement lorsque la densité HU est supérieure à 825,ont une absence de captation de la choline (notamment après hormonothérapie). Pas de captation choline dans l arthrose et la dégénérescence. Intérêt des images tardives. Traceur optimal pour la détection des lésions précoces. Molecular Imaging of Urogenital diseases Steve Y.Cho and Zsolt Szabo Semin Nucl Med 44:

20 Cancer de la prostate 18 F Choline (et 11 C Choline) Recherche de récidive Dépend du taux de PSA et de la cinétique du PSA. (vélocité et temps de doublement< 6 mois) < 1 ng/ml: site de récidive visualisé que dans 20 % des cas. > 1 ng/ml: la TEP devient rapidement performante vélocité <1 ng/ml/an, TEP contributive que dans 20 à 30 % des cas >1 ng/ml/an: augmente la contributivité Site de récidive: unique si PSA de l ordre de 5 ng/ml : locale, ganglionnaire, ou osseuse. > 15 ou 20 ng/ml: localisations métastatiques osseuses ou de récidives multiples. vélocité inférieure à 2 ng/ml/an: récidive isolée soit locale soit osseuse, Récidive multisite lorsque la vélocité est très élevée De manière optimale: PSA > 2 ng/ml, temps de doublement du PSA < 6 mois, score de Gleason 7 Arrêt de l hormonothérapie non nécessaire? Mise au point: TEP choline et cancer de la prostate I. Breno Rossi Progrès en urologie 2013 Is the detection rate of 18F-choline PET/CT influenced by androgen-deprivation therapy? Euro J Nucl Med 2014 Jul;41(7)

21 Cancer de la prostate 18 F Choline (et 11 C Choline) Corrélation PSA et détection des récidives Trigger PSA and PET detection rate. Detection rate of 11 C-choline PET/CT in 190 patients divided in 4 subgroups on basis of trigger PSA levels at time of PET scan: PSA 1 ng/ml (51 patients), 1 < PSA 2 ng/ml (39 patients), 2 < PSA 5 ng/ml (51 patients), and PSA > 5 ng/ml (49 patients). Influence of trigger PSA and PSA kinetics on 11C-Choline PET/CT detection rate in patients with biochemical relapse after radical prostatectomy JNM Sep;50(9): Corrélation score de Gleason et détection des récidives Analyse uni et multivariée: Gleason 7 = facteur prédictif indépendant d une TEP Choline positive pour une récidive, meme à un niveau bas de PSA 1 ng/ml Gleason score at diagnosis predicts the detection rate of 18 F-choline PET/CT performed at biochemical recurrence of prostate cancer: experience with 1,000 patients J Nucl Med December 31, 2014

22 TEP/CT Cancer de la prostate 18 F Choline versus IRM Etude prospective 47 patients Corrélation avec histologie Comparaison 18 F-Choline et DWIMRI pour staging local et régional avant prostatectomie radicale avec extension ganglionnaire (cancer haut risque) 18 F-Choline : staging des cancers à haut risque. statut ganglionnaire: haute sensibilité et spécificité. IRM > choline: localisation tumorale évaluation locale (vésicules séminales). Comparative effectiveness of [18 F]-fluorocholine PET-CT and pelvic MRI with diffusion-weighted imaging for staging in patients with high-risk prostate cancer. Pinaguy et al. Prostate 2014 Nov 12.

23 Prospective comparison of computed tomography, diffusion-weighted magnetic resonance imaging and [11C]choline positron emission tomography/computed tomography for preoperative lymph node staging in prostate cancer patients. Eur J Nucl Med Mol Imaging TEP/CT Cancer de la prostate 18 F Choline versus IRM 33 patients à risque intermédiaire et haut. Prostatectomie et curage ganglionnaire

24 TEP/CT Cancer de la prostate 11 C Acétate Incorporé dans les cellules cancéreuses prostatiques en raison d une surexpression de l acide gras synthase. Métaanalyse 24 etudes Recherche de primitif: Sens. 75.1% Spé.75.8% Recherche de récidive: Sens. 64%, majorée si PSA> 1 ng/ml et/ou post prostatectomie Spé. 93% Sens. et spé. équivalentes à la 11C choline (récidive et primitif) Comparable à IRM si tumeur>0.9 cm Performance globale pour extension ganglionnaire avant prostatectomie: Sens. 68.0%, Spé. 78.1%, VPP 48.6%, VPN88.9%. Beheshti et al:brjurolint Mena,et al: J Nucl Med2012;53(4): HaseebuddinM,et al:jnuclmed2013;54(5):

25 TEP/CT Cancer de la prostate Autres traceurs Fluorocyclobutane-1- Carboxylic Acid Analogue synthétique d AA L-leucine Détection de la maladie (50 pts): Sens. de 89%, spec. de 67%, précision de 83%. Récidive extra prostatique: sens.100%, spec. 100%, précision de 100% SNMMI Highlights Lecture: Oncology J Nucl Med. 2014;55:9N-24N. Molecular Imaging of Urogenital diseases Steve Y.Cho and Zsolt Szabo Semin Nucl Med 44:

26 Fluoro-5α- Dihydrotestosterone Analogue de la dihydrotestosterone Certaines lésions avides de FDG mais pas de FDHT: entre récepteurs androgènes et métabolisme? Intérêt dans l évaluation de la réponse thérapeutique 18F-FDG and 18F-FDHT images of patient 1 before and after treatment with 17-AAG SNMMI Highlights Lecture: Oncology J Nucl Med. 2014;55:9N-24N. Molecular Imaging of Urogenital diseases Steve Y.Cho and Zsolt Szabo Semin Nucl Med 44:

27 Prostate-Specific- Membrane Antigen PSMA PMSA=protéine membranaire exprimée à la surface des cellules cancéreuses prostatiques (carboypeptidaseii/ folate hydrolase) Biomarqueur spécifique de l agressivité: corrélation avec histologie pour l extension métastatique 18 F DCFBC PET CT 68 Ga labeled PMSA (37 pts, + de lésions/choline, signal/bruit amélioré) 123 I MIP 1072 et 123 I MIP 1095 SPECT 18F-DCFBC low-molecular-weight PSMAbased PET/CTimaging

28 99m Tc-MIP SNMMI Highlights Lecture: Oncology J Nucl Med. 2014;55:9N-24N.

29 Etude de faisabilité: validité de l acquisition simultanée [18F] choline PET / IRM chez les patients atteints de cancer de la prostate. Pas de différences significatives dans la détection des lésions hyper-métaboliques Excellente corrélation des valeurs d'absorption standardisés dérivées de PET / IRM et la TEP / CT. Plus performant pour la localisation des lésions. Etude prospective: nette supériorité de précision diagnostique du PET / IRM vs IRM ou PET seuls. (pas de réelle acquisition simultanée; l'approche multi-paramétrique MR n'a pas été appliquée). Intérêt dans la détection de rechute de cancer de la prostate après radiothérapie externe. Caractérisation quantitative détaillée des lésions tumorales Faisabilité pour les nouveaux traceurs [68Ga] (PSMA) : PET IRM>PET CT Molecular Research in Urology 2014: Update on PET/MR Imaging of the Prostate Axel Wetter Int. J. Mol. Sci. 2014, 15,

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31 Carcinome à cellules rénales RCC: type histologique le plus fréquent Méta analyse: Lésions rénales: sens. 62% et spé.88% Lésions extra rénales: sens. 84% et spé.91% RCC: glucose + production lactate avec «switch» d un métabolisme oxydatif à glycolytique. Transporteur glucose type 1 fortement exprimé Filtration glomérulaire: 56% du glucose (transporteur type 2) filtré avec réabsorption tubulaire Seulement 16% du FDG est réabsorbé dans le tubule proximal Accumulation du FDG dans les tubules rénaux, système collecteur et vessie: facteur limitant +++ Dilution urinaire, insuffisance rénale: augmentation de l accumulation du FDG Molecular Imaging of Urogenital diseases Steve Y.Cho and Zsolt Szabo Semin Nucl Med 44:

32 Fixation du FDG reflète l invasion intravasculaire: Rôle +++ planification chirurgie/radiothérapie/radiofréquence Restaging après néphrectomie partielle ou totale: haute VPP (100%) mais faible VPN (67%) Autres intérêts: Lymphome Histiocytome fibreux Différentiel avec kystes Bosniak IIF et III Lésion avec composante graisseuse au CT : différencier un angiomyolipome avec une tumeur maligne Non valable si absence de graisse et extension ganglionnaire: C11 acétate ++ Tumeurs urothéliales: importance du lasilix Bertagna et al. Nucl Med Rev Cent East 2013 Molecular Imaging of Urogenital diseases Steve Y.Cho and Zsolt Szabo Semin Nucl Med 44:

33 Cibles moléculaires: mtor et HIF FDG: hétérogénéité de fixation selon type tumoral notamment expression de HIF Fixation élévée = mauvais pronostic Traceur de l hypoxie: 18F MISO CAIX: carbonic anhydrase IX Glycoprotéine transmembranaire Exprimée++ dans RCC à cellules claires et modérément dans les autres formes histologiques Multiples intérêts: pronostique, biomarqueur, cible diagnostique et thérapeutique Corrélation entre expression CAIX et réponse thérapeutique Application diagnostique et thérapeutique: 131 I, 89Zr, 124I Utilisation d une version chimérique de l Ac monoclonal mabg 250 issu de CAIX: cg I cg I cg250 Girentuximab: sens. et spé. de 86% chez 195 patients/ quantification et estimation de la dose thérapeutique 177 Lu-labeled cg250 en thérapeutique Chaitanya et al. JCO 2013 Molecular Imaging of Urogenital diseases Steve Y.Cho and Zsolt Szabo Semin Nucl Med 44:

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35 Stadification locale : sens. 82% et spé. 89% Excrétion urinaire: facteur limitant++ Solutions: hydratation++, images tardives, injection de furosémide 2 études avec spé. à 100% et sens. entre 86 et 100% Récidive et métastases à distance: Peu d études, faibles effectifs Intérêt potentiel Intérêt de traceurs marqués au 11 C PET in Prostate and Bladder Tumors Sze Ting Lee Semin Nucl Med 42:

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37 SPECT / CT HDMP 99m Tc Nanocolloides marqués 99m Tc Instrumentation Radiopharmaceutiques TEP / CT 18 F FDG 18 F FNa TEP / IRM 18 F Choline FDHT PMSA.. 11 C Acétate