L’évaluation du shunt hépato-pulmonaire constitue une étape indispensable lors de la planification du traitement de RTIS. Cela consiste à déterminer la fraction de particules qui se déposent dans les poumons par rapport au foie. Ce phénomène est lié à des shunts artério-veineux sus-hépatiques qui surviennent préférentiellement dans les tumeurs hypervasculaires comme le CHC. Ceci permet, lors de la détermination de l’activité d’yttrium-90 à administrer, d’estimer la dose absorbée que recevront les poumons et de réduire l’activité à administrer en fonction pour prévenir l’apparition d’une pneumopathie radique [Leung et al., 1995].
La méthode la plus répandue est basée sur l’acquisition, après l’injection des99mTc-
MAA, d’images scintigraphiques planaires (antérieure et postérieure) couvrant le foie et les poumons. Le médecin nucléaire délimite plusieurs régions d’intérêt : poumon droit, poumon gauche, foie et médiastin (Figure 1.15). Pour chacune de ces régions, le nombre de coups et le nombre de pixels sont relevés.
Le médiastin, région dans laquelle les particules ne peuvent se déposer, est utilisé afin d’estimer le bruit de fond à soustraire (pixel à pixel) dans les poumons et le foie.
La proportion de particules présente dans les poumons par rapport au foie, notée F S pour fraction du shunt, est ensuite estimée en calculant le rapport des moyennes géométriques du nombre de coups dans les poumons (α) et dans le foie (β) préalable- ment corrigés du bruit de fond :
F S[%] = ( α
α + β) × 100 (1.2)
avec : α =
q
β =pfoieant×f oiepost
La dose absorbée approximative aux poumons peut ensuite être estimée par : Dpoumons[Gy] = 50 ×
Atotale[GBq] × F S/100
mpoumons[kg]
(1.3) avec Atotale l’activité totale d’yttrium-90 à administrer.
La masse des poumons est en général approximée par 1 kg [Snyder et al., 1975,Sirtex Medical Limited, North Sydney, 2017, BTG Biocompatibles Ltd, 2019b].
Un shunt hépato-pulmonaire excessif constitue une contre-indication au traitement par RTIS. Le shunt excessif peut se définir de deux manières : un indice de shunt supé- rieur à 20% ou une dose absorbée aux poumons supérieure à 30 Gy (pour un traitement unique et 50 Gy en dose absorbée cumulative dans le cas de plusieurs traitements) [Sir- tex Medical Limited, North Sydney, 2017, BTG Biocompatibles Ltd, 2019b, Kennedy et al., 2012]. Le seuil de dose absorbée limite semble plus cohérent pour prévenir des complications pulmonaires plutôt qu’un pourcentage ne dépendant pas de l’activité administrée [Ho et al., 1997]. Bien que discutable [Salem et al., 2008], le seuil de dose absorbée de 30 Gy est celui recommandé aujourd’hui par les deux fabricants de mi- crosphères [Sirtex Medical Limited, North Sydney, 2017, BTG Biocompatibles Ltd, 2019b]. En reprenant la formule précédente (1.3), le seuil de dose absorbée maximale aux poumons de 30 Gy revient à une activité maximale délivrée aux poumons de 600 MBq.
Figure 1.15 – Exemple d’évaluation du shunt hépato-pulmonaire.
Abréviation : cps = coups
La méthode d’évaluation du shunt hépato-pulmonaire la plus couramment utilisée aujourd’hui en routine clinique est celle décrite précédemment basée sur l’imagerie pla- naire. Il est également possible d’utiliser l’imagerie TEMP qui offre une plus grande
précision tant pour la délimitation des organes que pour la quantification grâce à l’ap- port de l’information tridimensionnelle et aux corrections d’atténuation et de diffusion. Ceci a d’autant plus d’intérêt à l’interface entre le dôme hépatique et la base pulmo- naire droite. De nombreux outils logiciels utilisés en radiologie ou médecine nucléaire offrent la possibilité de délimiter des régions d’intérêt coupe à coupe. La fraction de shunt hépato-pulmonaire et la dose absorbée peuvent alors être calculées à partir du nombre de coups présents dans les régions correspondant aux poumons et au foie, défi- nies tridimensionnellement. Il faut néanmoins prêter attention lors de la définition des volumes au décalage potentiel entre l’imagerie TEMP et TDM lié à la respiration du patient qui pourrait induire une erreur sur la localisation des coups, impliquant une surestimation ou sous-estimation de la fraction de shunt hépato-pulmonaire [Allred et al., 2018, Kao et al., 2012b].
En effet, plusieurs études ont montré que l’évaluation à partir d’images planaires surestime systématiquement la fraction de shunt hépato-pulmonaire [Elschot et al., 2014, Dittmann et al., 2018, Yu et al., 2013, Kao et al., 2014, Allred et al., 2018]. Ces auteurs ainsi que d’autres préconisent l’évaluation à partir d’images TEMP avec cor- rection d’atténuation et de diffusion [Kao et al., 2014, Yu et al., 2013, Allred et al., 2018,ODoherty et al., 2011,Chiesa et al., 2011]. Une surestimation de la dose absorbée aux poumons pourrait avoir des conséquences importantes sur la prise en charge du pa- tient, puisqu’elle pourrait à tort contre-indiquer un traitement par RTIS ou impliquer une réduction d’activité. De plus, la valeur standard supposée d’1 kg pour la masse des poumons ne tient pas compte de la variabilité inter-patients et ne permet pas une estimation dosimétrique personnalisée [Dittmann et al., 2018, Kao et al., 2014].
L’évaluation de la fraction de shunt hépato-pulmonaire est basée sur l’imagerie aux 99mTc-MAA et suppose que cette fraction serait identique avec les microsphères
d’yttrium-90. Les différences de forme et taille entre les MAA et les microsphères ainsi que la variabilité de taille des MAA soulèvent la question de la reproductibilité du shunt pour ces deux types de particules différentes. S’il est facile d’estimer la fraction de shunt sur l’imagerie scintigraphique planaire ou tomographique, il est en revanche plus compliqué de le faire sur l’imagerie post-traitement. D’une part, pour éviter une durée d’acquisition qui serait trop longue pour le patient, le champ d’acquisition de l’imagerie TEP aux microsphères d’yttrium-90 ne couvre en général pas les poumons. D’autre part, la concentration d’activité minimale détectable sur l’imagerie TEP aux microsphères d’yttrium étant de 1 MBq/mL (démontrée par Carlier et al. [Carlier et al., 2013]), l’évaluation de l’activité d’yttrium-90 dans les poumons pourrait être imprécise avec une possible surestimation [Smits et al., 2015]. En effet, la concentra- tion d’activité dans les poumons est en général inférieure ; avec un volume moyen de poumons de 3 L observé en clinique et une activité de 600 MBq considérée comme seuil limite pour le traitement (comme mentionné précédemment), cela correspondrait à une activité de 0,2 MBq/mL. Carlier et al. ont montré la présence de signal considéré comme "faux-positif" pour des concentrations inférieures à 1 MBq/mL [Carlier et al., 2013]. A ce jour, seule l’étude récente de Allred et al. a comparé la fraction de shunt évaluée sur l’imagerie de planification aux 99mTc-MAA (planaire et tomographique) et
Cette équipe n’a pas rapporté de différence significative des fractions de shunt évaluées sur les imageries TEMP aux 99mTc-MAA et TEP aux microsphères d’yttrium-90 sur
les 20 patients étudiés. De nouvelles études sont nécessaires pour confirmer ou non ces résultats.
Après avoir évalué cette fraction de shunt hépato-pulmonaire, plusieurs méthodes de planification d’activité plus ou moins avancées peuvent être appliquées.