Médecine Nucléaire : PET-scan et imagerie hybride

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1 Médecine Nucléaire : PET-scan et imagerie hybride Benjamin GEISSLER Centre d d Imagerie Nucléaire St-Etienne, Roanne, Le Puy en Velay

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3 Principes Spécialit cialité médicale (1950) Radiologie Radiothérapie Administration d une d molécule (traceur( traceur) marquée e par un atome radioactif (marqueur)) afin de suivre son devenir dans l organisme. l Traceur : Atome, molécule, anticorps, hormone

4 MEDECINE NUCLEAIRE IMAGERIE MOLECULAIRE THERAPEUTIQUE Emetteurs rayons gamma + Gamma-caméra Emetteurs positons + Caméra TEP Emetteurs β, γ α e - Auger SCINTIGRAPHIES Planaires Dynamiques TEMP (SPECT) TOMOGRAPHIE PAR EMISSION DE POSITONS PET-scan TEP-scan COUPLÉE AU SCANNER RADIOTHERAPIE METABOLIQUE Iode 131 AC anti-cd20 SPECT-CT TEMP-TDM IMAGERIE HYBRIDE PET-CT Morpho-TEP

5 Médecine Nucléaire diagnostique 1. Scintigraphie

6 Gamma caméra divers 3% TEP 9% sentinelle 3% thyroides 7% os 47% poumons 10% cœur 21%

7 Scintigraphies osseuses

8 Recherche de métastases osseuses

9 Ostéosarcome huméral Ostéome ostéoïde vertébral

10 Fractures infraradiologiques par insuffisance osseuse

11 Périostites et fissures de fatigue

12 Algodystrophie main droite

13 Ostéonécrose aseptique de la tête fémorale gauche Ostéonécrose aseptique du condyle fémoral interne gauche

14 Bilan de polyarthrites et spondylarthropathies inflammatoires

15 Leukoscan Arthrite septique Descellement PTH Paget

16 Scintigraphies cardiaques

17 Scintigraphies pulmonaires Ventilation Perfusion Embolie pulmonaire

18 Scintigraphies thyroïdiennes Surcharge iodée exogène

19 Scintigraphies thyroïdiennes Nodule toxique

20 Scintigraphies thyroïdiennes Nodule pré-toxique

21 Scintigraphies thyroïdiennes Maladie de Basedow

22 Détection peropératoire ratoire Ganglion sentinelle

23 Scintigraphies diverses Reins RGO Cerveau Meckel Glandes salivaires

24 Scintigraphies cérébrales de perfusion Sujet normal Maladie d Alzheimer Démence évoluée Images AP-HP

25 Scintigraphie des parathyroïdes Adénome P3 droit

26 Scintigraphies rénales Fonctions séparées

27 Digestif Etude de la vidange gastrique SOLIDES LIQUIDES Recherche de RGO

28 Médecine Nucléaire diagnostique 2. Imagerie hybride

29 IMAGERIE MORPHOLOGIQUE RADIOGRAPHIE, SCANNER, ECHOGRAPHIE, IRM

30 IMAGERIE FONCTIONNELLE SCINTIGRAPHIE, T.E.P.

31 IMAGERIE HYBRIDE Morpho-TEP, SPECT-CT (Scinti-scan)

32 OCTREOSCAN GAMMA CAMÉRA HYBRIDE FONCTION ANATOMIE FUSION Caméra SPECT-CT Symbia (Siemens) C.I.N. Saint-Etienne

33 OCTREOSCAN (marquage tumeurs neuro-endocrines) FONCTION ANATOMIE FUSION

34 Cancer du sein Lombalgies arthrose banale

35 Autre cancer du sein Lombalgies métastases

36 Douleurs de hanche gauche Coxarthrose Macro-calcification +++

37 Recherche adénome parathyroidien

38 Adénome ectopique Bilan d hyperthyrod hyperthyroïdie

39 Scintigraphie de perfusion myocardique et angioscan coronarien (64 barettes) Flèches = Ischémie

40 Tc-99m 99m-MAA SPECT CT: CT: Embolie pulmonaire lobl obaire inférieure droite Source: University of Erlangen

41 Médecine Nucléaire diagnostique 3. Tomographie par émission de positons (PET-scan)

42 Qu'est ce que la Tomographie par Emission de Positons?

43 T.E.P. T.E.P. = tomographie par émission de positons (PET-scan : positron emission tomography) système d imagerie d d apparition d récente, r rattaché à la médecine nucléaire aire. Technique basée e sur l administration l d un d traceur faiblement radioactif dont la distribution dans l organisme l est observée avec un détecteur d spécifique très s sensible.

44 Qu'est ce qu un un positon?

45 C est un électron positif : parcourt 1 mm dans les tissus, annihilation avec un électron, naissance de deux photons de 511 kev, émis à 180 l un de l autre. La détection des photons issus d un positon nécessite un équipement particulier : caméra pour tomographie par émission de positons (caméra T.E.P.).

46 Comment le PET-scan détecte-t-il le positon?

47 Détection indirecte du positon Détection en coïncidence

48 Quel type d images d obtient-on on?

49 IMAGES FONCTIONNELLES EN 3 DIMENSIONS MIP Coupe verticale Coupe sagittale Coupe transverse

50 Quel matériel est-il nécessaire?

51 SPÉCIFICITÉS ET CONTRAINTES PRATIQUES LIÉES A LA T.E.P. CYCLOTRON industriel : période Fluor 18 = 2 heures +++ Caméra TEP : TEP-TDM, PET-CT, Morpho-TEP Associée à un scanner multi-barettes intégré Imagerie hybride TDM : correction d atténuation et corrélation anatomique

52 CAMERA TEP/TDM Caméra installée au CIN en mai 2008 Dernière génération Acquisition 2D/3D Résolution 4-5 mm Scanner 8 barrettes Discovery ST, General Electric

53 IMAGES OBTENUES FONCTION ANATOMIE FUSION

54 Qu est est-ce que le 18 FDG? Quel est son métabolisme? m

55 UN RADIOTRACEUR PARTICULIÈREMENT INTÉRESSANT : LE GLUCOSE MARQUÉ AU FLUOR-18 HO HO OH glucose O 16 O OH HO HO F-18-fluoro-2- désoxyglucose ( 18 FDG) OH O Le fluor-18 est un émetteur de POSITON dont la période est de 2 heures 18 F OH

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57 DEVENIR DU 18 FDG DANS L ORGANISMEL FIXATION NORMALE : cerveau muscle cardiaque voies urinaires muscles FIXATION ANORMALEMENT ÉLEVÉE tumeurs malignes tissus inflammatoires.

58 Applications de la T.E.P. au 18 FDG en cancérologie?

59 INDICATIONS DU 18 FDG EN CANCÉROLOGIE (< 2002) Bilan d extension, d suivi thérapeutique et recherche de récidive r des tumeurs : du poumon (y compris caractérisation risation des nodules), des lymphomes, du colon et du rectum, des voies aéro-digestives supérieures rieures, des mélanomes, à l exclusion de la forme bronchiolo-alv alvéolaire du cancer du poumon, des tumeurs digestives mucisécrétantes et des mélanomes m oculaires.

60 Cancers bronchiques

61 Cancers bronchiques Diagnostic de malignité

62 Caractérisation d un nodule pulmonaire Images C.I.N. Femme, 48 ans, fumeuse. Scanner : nodule spiculé isolé.

63 Hyperfixation = Haute probabilité de malignité Images C.I.N.

64 Caractérisation d un nodule pulmonaire Images C.I.N. Homme, 63 ans, fumeur. Scanner : nodule arrondi isolé.

65 Pas d hyperfixation = Très faible probabilité de malignité Images C.I.N.

66 Cancers bronchiques Bilan d extensiond

67 Homme, cancer bronchique. Méta ganglionnaires, surrénales et os Images C.I.N.

68 Cancers bronchiques Recherche de récidiver

69 Images C.I.N.

70 Lymphomes Réponse au traitement

71 Avant traitement Après s traitement Centre Jean Perrin Homme, 38 ans. Maladie de Hodgkin 4 cures chimiothérapie

72 Avant traitement Après s traitement Centre Jean Perrin

73 INDICATIONS DU 18 FDG EN CANCÉROLOGIE (> 2002) Depuis 2002 : + tissus avides de glucose ovaire et utérus sein thyroïde pancréas tissus mous (sarcomes) rein, voies urinaires cancers d origine inconnue. Diagnostic initial, recherche de métastases, de récidives. Evaluation de l efficacité thérapeutique.

74 Radiothérapie

75 Centre Jean Perrin Aide à la planimétrie

76 IMPACT PRATIQUE DU TEP-SCAN AU 18 FDG EN CANCÉROLOGIE Méta analyse sur patients (Ghambir, 2001) Compilation de 5062 dossiers issus de 419 articles et résumés : La réalisation d une T.E.P. au 18 FDG modifie l attitude thérapeutique dans 30 % des cas (20 à 50% selon les auteurs).

77 Comment se déroule d un examen T.E.P. au 18 FDG?

78 PROTOCOLE DES EXAMENS AU 18 FDG Préparation des patients : A jeun depuis 6 heures Repos complet 30 avant injection jusqu à acquisition Bonne hydratation Contrôle de la glycémie Injection du traceur Images 45 à 60 minutes post-injection Durée e des images 20 à 30 minutes

79 Autres applications?

80 CARDIOLOGIE 13 NH 3 : débit Etude de viabilité du muscle cardiaque après un infarctus 18 FDG : viabilité

81 NEUROLOGIE Etude des démences, maladies de Parkinson, épilepsies

82 MEDECINE INTERNE Bilan de sarcoïdose (A : Gallium, B : 18 FDG)

83 DANS UN AVENIR PROCHE?

84 Unités T.E.P. mobiles

85 Examen du petit animal pour la recherche

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