Diagnostic des tumeurs cérébrales en TEP. Marc Bertaux (AHU) APRAMEN-SOFRA 2016

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1 Diagnostic des tumeurs cérébrales en TEP Marc Bertaux (AHU) APRAMEN-SOFRA 2016

2 La Neuro-onco en TEP c est dur parce que.. Le FDG marche moins bien en raison de signal de fond cérébral élevé. Le radiotraceur doit traverser la barrière hémato-encéphalique. La technique doit apporter des informations pertinentes pour le neuro-oncologue, et complémentaires à celles de l IRM. Quel traceur choisir? 2

3 Traceurs utilisés en neuro-oncologie Traceur Cible Traverse la BHE saine Signal de fond cérébral AMM Cyclotron sur site 18 FDG Glycolyse Oui Elevé Oui Non 11 C-MET Transporteurs des acides aminés 18 FET Transporteurs des acides aminés Oui Faible Oui Oui Oui Faible Oui Non 18 FDOPA Transporteurs des acides aminés Oui Faible Oui Non 18 F-Choline Renouvellement membranaire 68 Ga-Dotatoc Récepteurs àla somatostatine Non Faible Non Non Non Faible Non Non 18 FLT Thymidine Kinase Non Faible Non Non 18 FMISO Hypoxie Oui Faible Non Non 3

4 En routine.. Traceur Cible Traverse la BHE saine Signal de fond cérébral AMM Cyclotron sur site 18 FDG Glycolyse Oui Elevé Oui Non 11 C-MET Transporteurs des acides aminés 18 FET Transporteurs des acides aminés Oui Faible Oui Oui Oui Faible Oui Non 18 FDOPA Transporteurs des acides aminés Oui Faible Oui Non 18 F-Choline Renouvellement membranaire 68 Ga-Dotatoc Récepteurs àla somatostatine Non Faible Non Non Non Faible Non Non 18 FLT Thymidine Kinase Non Faible Non Non 18 FMISO Hypoxie Oui Faible Non Non 4

5 2-désoxy-2-( 18 F)fluoro-D-glucose (FDG) Peut être utilisépour le diagnostic différentiel de lésions cérébrales, la suspicion de récidive et le «grading»non invasif. Problème du signal de fond cérébral élevéainsi que du caractère faiblement hypermétabolique de nombreuses lésions gliales de bas grade (sensibilité38% pour le diagnostic initial de tumeurs cérébrales). EANM 2009 Dunet Neuro-Oncol 2016 Oligodendrogliome II Mertens Clin Nucl Med 2013 Une acquisition tardive (4-5 heures post-iv) peut permettre d améliorer les choses, en particulier pour les hauts grades, mais la sensibilité reste faible. 5

6 FDG Intérêt pronostique du FDG Intérêt pronostique, en particulier pour les gliomes de haut grade et pour les gliomes associés à des prises de contraste en IRM aprés injection de gadolinium. SUVmax T/N < 0,51 SUVmax T/N > 0,51 Singhal JNM patients 6

7 FDG Patiente de 47 ans Diagnostic différentiel entre radionécrose et progression Radiothérapie en 2013 A la fin d une deuxième ligne de chimiothérapie 1 heure post-iv 7

8 FDG Patiente de 47 ans Diagnostic différentiel entre radionécrose et progression Radiothérapie en 2013 A la fin d une deuxième ligne de chimiothérapie 4 heure post-iv Intensité supérieure à la substance grise SUVmax 12,1 20,5 Augmentation au temps tadif PROGRESSION 8

9 11 C-Methionine Acide aminé neutre le plus étudié en neuro-oncologie Intérêt important du fait d un faible signal de fond cérébral Meilleur sensibilité que le FDG (bas grade ++) Utilitépour guider les biopsies, délimiter la tumeur (en vue d une chirurgie ou d une radiothérapie), pronostic et «grading non invasif», diagnostic différentiel entre récidive et radionécrose Demi-vie 11 C : 20 min Nécéssitéd un cyclotron sur site Glioblastome SUVmax T/N 4,7 Yoo Nucl Med Mol Imaging

10 Les acides aminés neutres Diffusion facilitée a travers la barrière hémato-encéphalique et la membrane cellulaire par les transporteurs des acides aminés neutres. Transport majoritairement bi-directionnel(lat 1, LAT 2) avec instauration d un équilibre dynamique précocement après l injection intraveineuse du traceur. Système complexe de symports Na+ dépendants et d antiports Na+ indépendants F. Lejeune Cours Saclay 10

11 Les acides aminés neutres Traceur Système de transporteurs Transporteurs FDOPA L LAT1, LAT2 Wiriyasermkul JNM

12 O-2-[ 18 F]fluoroethyl-L-tyrosine 4 heures de jeun avant l examen Injection de 180 à250 MBq chez un adulte de 70 kg. Acquisition dynamique pendant 40 minutes ou de 20 à 40 minutes post-injection Elimination : urinaire à99 % Dose efficace : 4 msv 12

13 AMM de la FET Caractérisation de lésions cérébrales évoquant un gliome Dunet JNM 2012 méta-analyse Hutterer Neuro-Oncol patients Guidage des biopsies en cas de lésion cérébrale évoquant un gliome Langen 2006 Nucl Med Biol Classification par grade d un gliome Rapp JNM patients Jansen Neuro-Oncol patients Définition des limites du tissu tumoral viable avant radiothérapie Stockhammer J Neuroncol patients Détection des masses tumorales viables après traitement en cas de suspicion de persistance ou de récidive d un gliome Galldiks EJNMMI patients Kebir Clin Cancer Research patients 13

14 FET Diagnostics différentiels de la progression 22 patients traités par radiothérapie + temozolomide (protocole «STUPP») pour un glioblastome, en progression radiologique dans les 12 semaines suivant la fin de la radiothérapie, faisant évoquer la possibilité d une pseudoprogression. TEP FET dynamique jusqu a 40 minute post-injection. Galldiks EJNMMI

15 FET Diagnostic différentiels de la progression Permet de différencier progression et pseudoprogression avec une Se : 100% et une Spé: 91% pour un seuil àsuvmax T/N 2,3 L analyse cinétique aide également : Courbes de type 2 (plateau précoce) ou 3 (washout) en faveur d une progression Chirurgie de rattrapage : progression Galldiks EJNMMI patients 15

16 FET Diagnostic différentiels de la progression Permet de différencier progression et pseudoprogression avec une Se : 100% et une Spé: 91% pour un seuil àsuvmax T/N 2,3 Courbes de type 1 (ascendante) en faveur d une pseudoprogression Pseudoprogression Galldiks EJNMMI patients 16

17 L-3,4-dihydroxy-6-[ 18 F]fluorophenylalanine (FDOPA) A jeun depuis 4 heures Carbidopa (inhibiteur de la dopa-décarboxylase périphérique) : 100 à200 mg 1 h à 1h30 avant l injection ( % de biodisponibilité cérébrale) Injection IV de 2 à3 MBq/kg Acquisition statique entre 10 et 30 mn post-injection 7 msv pour 270 MBq chez un sujet de 70 kg 17

18 FDOPA Captation dans une tumeur cérébrale Tumeur Striatum OMFD LAT 1 FDOPA LAT 1 FDA Dans un gliome ou une métastase, pas de stockage de la F-DOPA, mais surexpression de LAT 1 avec survenue d un équilibre dynamique précoce (transport bidirectionnel). 18

19 FDOPA AMM Détection des récidives et de la maladie résiduelle pour les tumeurs cérébrales primitives. Chen JNM 2006 Traceur également utile pour : Hermann, Neuro-Oncol patients Diagnostic initial : Guider la biopsie Délimitation des limites tumorales (avant chirurgie/radiothérapie) Prédiction du grade (en initial), du pronostic Pafundi et al Neuro-Oncol 2010 : 10 patients ; 23 biopsies Fueger et al JNM 2010 : 59 patients Villani Anti Cancer Res patients Karunanithi Eur J Radiology patients 19

20 FDOPA Diagnostic différentiel récidive / radionécrose Contexte de suspicion de récidive d un gliome de haut grade chez 110 patients en prospectif Gold standard : histologie (n= 41) ou suivi (n= 69) Se: 85%et Spé: 72% pour différencier les radionécroses des progressions en analyse visuelle (fixation lésionnelle striatum) VP VP FN VN (mais DC) Hermann, Chen Neuro-Oncol 2013 VN 20

21 FDOPA Diagnostic différentiel récidive / radionécrose Contexte de suspicion de récidive d un gliome de haut grade chez 110 patients en prospectif Gold standard : histologie (n= 41) ou suivi (n= 69) Se: 85%et Spé: 72% pour différencier les radionécroses des progression en analyse visuelle (fixation lésionnelle striatum) Hermann, Chen Neuro-Oncol

22 FET VS DOPA Etude sur des patients en initial (8 astrocytomes de bas grade et 8 glioblastomes) qui ont eu TEP FET et TEP FDOPA àun jour d intervalle, avec comparaison intraindividuelle et analyse compartimentale. Kratochvil Neuro-Oncol

23 FET vs FDOPA Etude sur des patients en initial (8 astrocytomes de bas grade et 8 glioblastomes) qui ont eu TEP FET et TEP FDOPA àun jour d intervalle, avec comparaison intraindividuelle et analyse compartimentale Différence en terme de cinétique de captation pour les astrocytomes de bas grade (Tmax 40 min avec la FET et 10 min avec la FDOPA) Meilleurs SUVmax, SUVmax T/N et K1 avec la FDOPA dans cette petite série, surtout pour les bas grades Kratochvil Neuro-Oncol

24 FET vs FDOPA Etude sur des patients en initial (8 astrocytomes de bas grade et 8 glioblastomes) qui ont eu TEP FET et TEP FDOPA àun jour d intervalle, avec comparaison intraindividuelle et analyse compartimentale 1 astrocytome de bas grade négatif en FET et positif en FDOPA Kratochvil Neuro-Oncol

25 FET vs FDOPA Kratochvil Neuro-Oncol

26 FDOPA Cas cliniques Patient de 41 ans opéréen urgence pour un hématome spontanépariétal droit 26

27 FDOPA Cas cliniques Patient de 41 ans opéréen urgence pour un hématome spontanépariétal droit Histologie : Prolifération tumorale hémorragique et atypique, sans argument formel pour la malignité 27

28 FDOPA Cas cliniques Patient de 41 ans opéréen urgence pour un hématome spontanépariétal droit Histologie : Prolifération tumorale hémorragique et atypique, sans argument formel pour la malignité SUVmax T/N 3,1 ; lésion visuellement supérieure aux striata : prolifération trés probable Biopsie/Exérèse ciblée: Glioblastome 28

29 FDOPA Cas cliniques Patient de 40 ans suivi pour un glioblastome. Chirurgie puis radiochimiothérapie : Augmentation de la prise de contraste et de l oedème aprés 3 cures 29

30 FDOPA Cas cliniques Patient de 40 ans suivi pour un glioblastome. Chirurgie puis radiochimiothérapie : Augmentation de la prise de contraste et de l oedème aprés 3 cures TEP/IRM : SUVmax T/N : 1,7 Visuellement légèrement inférieure au stiatum gauche T2*Pas d hyperperfusion 30

31 FDOPA Cas cliniques Patient de 40 ans suivi pour un glioblastome. Chirurgie puis radiochimiothérapie : Augmentation de la prise de contraste et de l oedème aprés 3 cures TEP/IRM : SUVmax T/N : 1,7 Asymétrie des striata Visuellement de l ordre du stiatum gauche T2*Pas d hyperperfusion Conclusion : Pseudoprogression A noter, asymétrie de fixation des striata en rapport avec la radiothérapie 31

32 Et les métastase? Bonne performances également de la FDOPA (Lizarraga JNM 2014 ; Cicone EJNMMI 2015) et de la FET (Galldiks JNM patients) Se: 95% et Spé: 91% en analyse combinée (SUVmoy T/N > 1,9 et courbe de type 2 ou 3) 32