Radio-pharmaceutiques TEP

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1 Médecine Nucléaire diagnostique: imagerie fonctionnelle par scintigraphie de positons et rayonnements γ Service de Médecine Nucléaire, juin 2005 Franz Buchegger, PD Le radio-pharmaceutique Le radio-pharmaceutique injecté ou ingéré présente une double fonction: le ciblage (d une pathologie ou d un organe) et le rayonnement. Le radio-pharmaceutique Les rayonnements diagnostiques émis par les radio-pharmaceutiques sont soit le rayonnement γ soit les positons (β +, visualisés en tomographie par émission de positons, la TEP) Émetteurs de positons Émetteurs gamma physique T ½ Fluor-18 ( 18 F) 110 min Carbone-11 ( 11 C) 20.4 min Oxygène-15 ( 15 O) 2.0 min Azote-13 ( 13 N) 10.0 min autres : 124 I, 68 Ga T ½ physique Technetium-99m ( 99m Tc) 6 heures Indium-111 ( 111 In) 2.8 jours Iode-123 ( 123 I) 13 heures autres : 131 I, 67 Ga, 133 Xe Le radio-pharmaceutique Le ciblage du radio-pharmaceutique (traceur) permet de parler d imagerie fonctionnelle Les concentrations faibles de radio-pharmaceutiques visualisées sont plusieures puissances inférieures à celles des produits de contraste en CT ou IRM, permettant de cibler sélectivement des récepteurs ou autres structures membranaires ou le métabolisme cellulaires, on parle aussi d imagerie moléculaire. Radio-pharmaceutiques TEP 18 F-FDG ( 18 F- fluoro-déoxyglucose) 18 F-thymidine (division cellulaire, la FLT se lie irréversiblement à la thymidine kinase qui est augmentée en phase de synthèse du cycle cellulaire) 18 F-MISO (hypoxie tumorale) 18 F-DOPA (analogue de la dopamine) 11 C-acétate ou 11 C-choline (cancer de la prostate, vessie) Radio-pharmaceutiques γ 99m Tc -Diphosphonates (scintigraphie osseuse) 99m Tc -DMSA (traceur retenu dans le rein -> scintigraphie rénale) 99m Tc MAG-3 (traceur filtré -> néphrogramme isotopique) 111 In-octréotide (se lie aux récepteurs de la somatostatine) 123 I, (scintigraphie thyroidienne), 99m Tc (thyroïde, muqueuse gastrique, diverticule de Meckel).

2 La radio-thérapie systémique Un radio-pharmaceutique particulièrement efficace dans le ciblage d un cancer ou d une pathologie peut être marqué par un radio-isotope thérapeutique, il s agit d émetteurs d électrons (β - ) ou particules α. Exemples de radiothérapies systémiques : 131 I dans la thérapie du cancer thyroïdien ou du Basedow. 32 P dans le traitement de la polyglobulie (maladie de Vaquez). Diphosphonates radiomarqués dans la thérapie antalgique des métastases osseuses hypercaptantes (ca. de la prostate et du sein). Anticorps anti-cd20 radiomarqués ( 131 I ou 90 Y) dans la thérapie du lymphome non-hodgkin (radioimmunothérapie). Indications de la TEP au 18 F-FDG - Oncologie (la consommation de glucose est augmentée dans différents types de tumeurs) - Neurologie (les cellules du cerveau consomment le glucose, -> diagnostic d Alzheimer, épilepsie focale) - Cardiologie (consommation de glucose, indications pré-chirurgicales) Indications de la TEP oncologique - TNM staging (extension, métastases) - Évaluation d efficacité d un traitement - Bilan de suivi Le 18 F-2-Déoxy-Glucose (FDG) Préparation du patient La tomographie par émission de positons, dans l évaluation du cancer pulmonaire Compartiment extracellulaire Transport actif Trapping intrac. Hexokinase 18 F-FDG- 6-Phosphate Dernier repas 4 à 6 heures avant l examen Contrôle du glucose sanguin (évtl. Insulin lors d une hyperglycémie) Administration i.v. de 200 à 400 MBq 18 F-FDG Diagnostic différentiel de la TEP au fluorodéoxyglucose (FDG) et pièges Examen TEP 30 à 90 minutes après injection

3 La TEP dans le T-staging du Cancer pulmonaire Évaluation du nodule pulmonaire isolé (cancer?) Délimitation du processus tumoral actif par rapport à une nécrose ou altération secondaire (atélectasie, infarctus), atteinte pleurale ou médiastinale. «Downstaging» après chimiothérapie pré-chirurgicale. La TEP dans le NM-staging du cancer pulmonaire Détermination de l opérabilité (et éventuelle curabilité) Recherche d adénopathies et métastases. Leur localisation peut déterminer l opérabilité du cancer (ipsilatéral/contralatéral, sous-carénaire infra-diaphragmatique) Pour éviter qu un faux diagnostique ne bloque pas une chirurgie curative, chercher la confirmation histologique de métastase. Autres examens de MN dans l évaluation du cancer pulmonaire: 18 F-thymidine division cellulaire (recherche) Scintigraphie osseuse aux 99m Tc-Diphosphonates, dans la recherche d éventuelles métastases osseuses. Scintigraphie pulmonaire ventilée-perfusée dans l évaluation pré-opératoire de la fonction relative gauche-droite ou lobaire. Adénocarcinome du lobe supérieur droit, staging Adénocarcinome du lobe supérieur droit, staging La TEP au FDG par rapport au CT ou l IRM L histologie est toujours le standard pour le diagnostic tumoral Le CT est actuellement l examen de référence pour le staging du cancer pulmonaire. L IRM s avère plus performante dans la recherche de métastases cérébrales. A cause de sa progression rapide elle pourrait, dans le futur, remplacer le CT comme examen structurel. En pratique, la TEP prend déjà une place importante dans l évaluation du stade TNM, notamment du cancer pulmonaire non à petites cellules (NSCLC).

4 Adenocarcinome du lobe supérieur droit, staging Ca. pulmonaire : T-staging pré-opératoire (utilité TEP > biopsie) Cancer pulmonaire Nodule isolé captant le FDG Activité médiastinale : ad médiastinoscopie Tumeurs non visualisées Trop petites lésions (1-2mm) Diagnostic différentiel et pièges Tumeur non visualisée Tumeur masquée par une activité physiologique Stimulations non-spécifiques Activité non-tumorale infectieuse Tumeur peu avide de FDG Petite lesion (1-2mm), alors que la résolution de la TEP est de 4 à 8 mm TEP trop près post chimiothérapie: Le métabolisme des cellules tumorales est diminué ( «stunning») -> faux négatifs (Une attente de 7-10 jours après chimiothérapie est normalement indiquée) Adéno ca. pulmonaire avec multiples lésions bilatérales millimétriques, non visualisées par la TEP

5 b) Tumeur masquée par une activité physiologique c) Stimulations non-spécifiques d) Activité non-tumorale: Infection Thymus stimulé post chimiothérapie («rebond») Moelle osseuse stimulée (non-spécifique, post chimioth.) Ganglions stimulés (Inflammation/Infection, présence tumorale dans l aire de drainage) Tumeur testiculaire avec métastase rétrocardiaque ymphome malin de Hodgkin: 18 F-FDG PET Staging Lymphome Hodgkin: évaluation thérapeutique -> réponse complète 11 C-acétate TEP et Fusion d image TEP/CT Récidive locale bifocale? Activité physiolgique du rectum? Selon la réponse -> adaptation de la chimiothérapie

6 Références Nuclear Medicine in Clinical Diagnosis and Treatment, Volumes I and II. Editeurs: I P C M et P J Ell. Edition Churchill Livingstone, Edinburgh (1994). Principles of Nuclear Medicine, Second Edition. Editeurs: H N Wagner, Z Szabo, J W Buch Edition W B Saunders Company, Philadelphia (1995). Médecine Nucléaire, manuel pratique. 1 ère édition. M. Rubinstein, E. Laurent, M. Stegen. Editions De Boeck Université, Bruxelles (2000). * Illustratif et adapté à la formation pré-gr Médecine Nucléaire (collection "Diagnostic"), 3ème édition. Editeur: C Becker. Edition Albert de Visscher, Bruxelles (1989). Le site de la Société Européenne de Médecine Nucléaire présente des guidelines de l examen TEP: Le Manuel de la Radiologie des HUG «Imagerie Médicale» Un grand merci au Dr. S. Albrecht pour la mise à disposition de documents cliniques

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