Médecine Nucléaire diagnostique: imagerie fonctionnelle par scintigraphie de positons et de rayonnements γ Service de Médecine Nucléaire Franz Buchegger, PD juin 2006 Le radio - pharmaceutique Le radio - pharmaceutique injecté ou ingéré est composé de 2 sous-unités dont l une présente la fonction de ciblage (pharmaceutique) (ciblage d une pathologie ou d un organe) et l autre celle du rayonnement (radio-) Le radio (pharmaceutique) Le rayonnement diagnostique émis par le radioisotope d un traceur est soit le rayonnement γ soit ce sont les positons (β +, visualisés en tomographie par émission de positons, la TEP) Émetteurs de positons 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 Émetteurs gamma 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 par la partie pharmaceutique du traceur permet de parler d imagerie fonctionnelle Les concentrations faibles de radio-pharmaceutiques visualisées par scintigraphie 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 (FLT, 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, 11 C-choline ou 18 F-fluorocholine (utilisés dans le 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).
la TEP au 18 F-FDG Indications de la TEP Indications de la TEP oncologique Le 18 F-2-Déoxy-Glucose (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) - TNM staging (extension, métastases) - Évaluation d efficacité d un traitement - Bilan de suivi Compartiment extracellulaire Transport actif Trapping intrac. Hexokinase 18 F-FDG- 6-Phosphate Préparation du patient 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 Examen TEP 30 à 90 minutes après injection La tomographie par émission de positons, dans l évaluation du cancer pulmonaire Diagnostic différentiel de la TEP au fluorodéoxyglucose (FDG) et pièges 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. 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). dénocarcinome du lobe upérieur droit, staging Adénocarcinome du lobe supérieur droit, staging Adenocarcinome du lobe supérieur droit, staging
Ca. pulmonaire : T-staging pré-opératoire (utilité TEP > biopsie) Cancer pulmonaire Diagnostic différentiel et pièges Nodule isolé captant le FDG Activité médiastinale : ad médiastinoscopie Tumeur non visualisée Tumeur masquée par une activité physiologique Stimulations non-spécifiques Activité non-tumorale infectieuse Tumeurs non visualisées Trop petites lésions (1-2mm) b) Tumeur masquée par une activité physiologique 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 Tumeur testiculaire avec métastase rétrocardiaque
c) Stimulations non-spécifiques Thymus stimulé post chimiothérapie («rebond») Moelle osseuse stimulée (non-spécifique, post chimioth.) Ganglions stimulés (Inflammation/Infection, présence tumorale dans l aire de drainage) d) Activité non-tumorale: Infection Lymphome 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 rectale physiolgique? Selon la réponse -> adaptation de la chimiothérapie
Remerciements Dr Susanne Albrecht, Cheffe de Clinique Dr Jean-Pierre Willi, Médecin adjoint Références Nuclear Medicine in Clinical Diagnosis and Treatment, Volumes I and II. Editeurs: I P C Murray et P J Ell. Edition Churchill Livingstone, Edinburgh (1994). Principles of Nuclear Medicine, Second Edition. Editeurs: H N Wagner, Z Szabo, J W Buchanan. 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. 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: http://www.eanm.org/scientific_info/guide_pdf/gl_onco_fdg.pdf Le Manuel de la Radiologie des HUG «Imagerie Médicale»