1.3.1 Imagerie TEP aux microsphères d’yttrium-90
L’imagerie tridimensionnelle TEP aux microsphères d’yttrium-90, peut apporter en plus de l’information qualitative (liée à la bonne résolution spatiale de la machine), une information quantitative malgré la faible statistique de comptage. Ces aspects sont discutés dans le Chapitre 3. Une correction du rayonnement diffusé, de l’atténuation et des coïncidences fortuites est un préalable nécessaire pour la quantification. Il est alors possible de connaître l’activité dans le champ de vue total et dans chaque région d’intérêt préalablement contourée.
1.3.2 Imagerie TEMP aux 99mTc-MAA
S’il est possible aujourd’hui d’obtenir des données d’imagerie TEMP directement quantitatives sur de nouveaux dispositifs, ceci n’est pas encore le cas pour la majorité des sites, dont le CHU de Montpellier. Pour calculer la dose absorbée prévisionnelle à partir de l’imagerie TEMP aux 99mTc-MAA, deux méthodes sont proposées dans le
TPS : la calibration absolue et la calibration relative. Dans les deux cas, l’hypothèse sous-jacente est que la répartition des particules entre les poumons et le foie est similaire pour les MAA et les microsphères.
Calibration absolue
La calibration absolue consiste à appliquer un facteur de calibration déterminé préa- lablement à partir d’acquisitions sur fantôme permettant de convertir les coups de technétium-99m mesurés sur l’image TEMP en activité.
Dans le cadre de la thèse, le facteur de calibration a été établi en utilisant le fantôme NEMA (pour National Electrical Manufacturers Association) 2007/IEC (International Electrotechnical Commission) 2008 PET Body Phantom (Data Spectrum Corporation, NC). Le fantôme ainsi que les conditions de l’expérimentation sont détaillées dans le Chapitre 3 où plus de résultats sont exploités. Brièvement, six sphères de diamètre allant de 1 à 3,7 cm ont été remplies avec une concentration d’activité de 144 kBq/mL de technétium-99m (voir Figure 2.6). Six acquisitions TEMP/TDM ont été réalisées sur la gamma caméra Symbia Intevo System (Siemens Healthcare, Erlangen, Allemagne) avec les rapports de concentration entre les sphères et le fond de 9,7 L suivants : infini, 20, 14, 8, 5 et 2. Le protocole d’acquisition utilisé en routine clinique a été appliqué (voir Tableau 2.1). Le facteur de calibration est alors obtenu en divisant l’activité totale injectée (dans les sphères et le fond) de technétium-99m rapportée à l’heure d’acquisition par le nombre de coups mesurés sur l’image dans tout le fantôme défini sur l’imagerie TDM. Ainsi, le facteur permettant de convertir les coups en becquerel, moyenné sur ces six acquisitions, est de 5, 99 ± 0, 07 Bq/coup.
Figure 2.6 – Illustration de la détermination du facteur de calibration sur la gamma caméra. Remplissage des six sphères avec la même concentration d’activité de technétium-99m de 144 kBq/mL (à gauche) et du fond avec de l’eau seulement pour
Paramètres d’acquisition Paramètres de reconstruction — Fenêtre de 140 keV ± 7,5 %
— 32 projections, 25 s/projection — Matrice 128 x 128
— Collimateur basse énergie
— Flash 3D Iterative Reconstruction — 5 itérations / 8 subsets
— Taille des voxels : 4,79 mm x 4,79 mm x 4,79 mm — Corrections d’atténuation et de diffusion
Tableau 2.1 – Paramètres d’acquisition et de reconstruction du protocole clinique appliqués pour déterminer le facteur de calibration.
Une simple relation de proportionnalité permet ensuite de déterminer dans chaque voxel l’activité prévisionnelle d’yttrium-90 en fonction de l’activité totale d’yttrium-90 prévisionnelle à administrer. Pour cela, l’activité de99mTc-MAA injectée au patient doit
également être saisie manuellement. L’activité présente dans le champ de vue (après conversion du nombre de coups total dans l’image en activité) est alors comparée à l’activité de technétium-99m injectée attendue. Ceci permet de tenir compte de l’acti- vité de 99mTc-MAA éventuellement manquante dans le champ de vue acquis lors de la
conversion en activité d’yttrium-90.
Pour choisir ce mode de calibration, l’activité de 99mTc-MAA doit être connue
avec exactitude. Cette approche est limitée par l’incertitude sur l’activité exacte de
99mTc injectée liée à l’activité résiduelle dans le matériel d’injection utilisé et l’heure
exacte d’injection. Par ailleurs, il est difficile d’appliquer rigoureusement un facteur de calibration établi dans des conditions d’expérimentation qui diffèrent de la réalité clinique notamment pour la distance source-détecteur, la profondeur des lésions/sphères et le volume étudié. De plus, le potentiel biais lié à la présence éventuelle de technétium- 99m libre ne serait pas pris en compte en appliquant ce mode de calibration. Pour ces différentes raisons, la méthode de calibration relative a donc été privilégiée ici.
Calibration relative
La calibration relative permet de calculer la distribution de dose absorbée prévision- nelle directement à partir du nombre de coups de technétium-99m en s’affranchissant de la connaissance de l’activité de 99mTc-MAA injectée et de la détermination du facteur
de calibration. Une méthode simple serait de normaliser le nombre de coups total dans l’image par l’activité totale d’yttrium-90 à administrer afin de convertir dans chaque voxel le nombre de coups en une activité d’yttrium-90 comme décrit par Flamen et al. par exemple [Flamen et al., 2008]. Cependant, la présence de technétium-99m libre dans l’image TEMP par comparaison avec l’implantation permanente des microsphères d’yttrium-90 introduirait un biais dans l’estimation de l’activité. Pour pallier ce biais, seuls les coups présents dans les compartiments où se déposeront les microsphères d’yttrium-90 peuvent être comptabilisés, c’est-à-dire le foie et les poumons (si les pou-
mons sont dans le champ de vue de l’imagerie TEMP aux 99mTc-MAA). Le nombre de
coups dans chaque voxel peut alors être corrigé (Cvoxel corr) du rapport entre le nombre
de coups total dans le champ de vue (CF OV) et le nombre de coups total comptés dans
ces compartiments (Cmesur´es) :
Cvoxel corr = Cvoxel×
CF OV
Cmesur´es
(2.1) Après avoir appliqué cette correction, la carte d’activité d’yttrium-90 peut être calculée à partir de la distribution des99mTc-MAA par application d’une simple relation
de proportionnalité :
A90voxelY = A90totaleY × Cvoxel corr CF OV
(2.2) Avec A90Y
voxel l’activité d’yttrium-90 prévisionnelle dans le voxel et A
90Y
totale l’activité
d’yttrium-90 totale prévisionnelle ; Cvoxel corr et CF OV, tels que définis précédemment,
se rapportent au technétium-99m.
En pratique, une marge a été ajoutée sur les contours anatomiques du foie pour tenir compte des coups qui pourraient être localisés à tort en dehors de ces contours en raison des incertitudes de segmentation, de recalage d’images et d’étalement du signal.