Indications de la TEP en oncologie (1)

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CH 2 MEDECINE NUCLEAIRE

Pr N Ben Rais Aouad 1

Pr N BEN RAIS AOUAD

Chef de service de médecine nucléaire Centre hospitalier IBN SINA

Directeur de l’équipe de recherche en oncologie nucléaire

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Ch 2 MEDECINE NUCLEAIRE

La médecine nucléaire est une spécialité médicale dont les domaines d’application s’élargissent de jour en jour.

La médecine nucléaire regroupe trois domaines d’activité :

la médecine nucléaire : technique d’imagerie

fonctionnelle : scintigraphie ou tomoscintigraphie la médecine nucléaire : technique de radioanalyse

«biologie»

la médecine nucléaire thérapeutique : radiothérapie interne ou radiothérapie métabolique

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A/ APPROCHE A LA MEDECINE NUCLEAIRE DIAGNOSTIQUE

Introduction

La scintigraphie consiste à visualiser, par détection externe, la répartition dans un organe d’atomes*

émetteurs gamma couplés ou non à une molécule spécifique.

spécifique.

C’est une technique :

• Simple, le plus souvent moins irradiante

• Peu invasive

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• Images morphologiques mais surtout fonctionnelles (avantage par rapport à la radiologie) :Visualise l’organe sous plusieurs incidences et permet de

plusieurs incidences et permet de

suivre au cours du temps les variations de l’activité détectée : images

dynamiques ≡ spécificité de la médecine nucléaire.

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Les images de médecine nucléaire sont des images d’EMISSION:

Injection IV R* se fixe sur un organe (tissu):

( Absorption,Inhalation) émission de rayonnement γγγγ

Détecté par scintillation solide:

GAMMA-CAMERA

Image = scintigraphie

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La scintigraphie est une méthode d’imagerie utilisant les émetteurs radioactifs gamma permettant une

étude morpho-fonctionnelle de l’organe :

• Scintigraphie plane: scanner à balayage

gamma-caméra planaire

• Tomoscintigraphie : TEMP =(SPECT):

-Gamma-caméra double tête -Gamma-caméra triple tête TEMP-CT

• Tomoscintigraphie :Caméra à positrons :TEP TEP-CT

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IBN SINA

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MEDECINE NUCLEAIRE AU MAROC MEDECINE NUCLEAIRE AU MAROC

Service de médecine nucléaire:Hôpital Ibn Sina

Gamma Camera MEDISO: NUCLINE TH

Installed in 2001 (IAEA)

number of PMT : 22 (small head)

Not represented

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Service de médecine nucléaire:Hôpital Ibn Sina

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I- Les critères de choix d’un traceur : ++

Un radio-isotope = traceur = indicateur.

• Toujours utilisé en très faible quantité

pondérale. Les isotopes radioactifs ont par nature le même comportement physico-

nature le même comportement physico-

chimique et biologique que l’élément stable de même numéro atomique

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Le choix d’un traceur se fait selon des critères métaboliques et physico-chimique.

Le traceur peut être :

1-Un atome ou ion constitutif d’une molécule :

Iode radioactif : exploration/ traitement de la thyroïde 2-Similaire à l’élément étudié et ayant le même

2-Similaire à l’élément étudié et ayant le même métabolisme :

^99mTcO4- = I^-

99mTcO4- est capté de la même manière que l’iode au niveau de la thyroïde

²⁰¹Tl = K : même cinétique d’incorporation au niveau du myocarde

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3-Fixé à une molécule spécifique de l’organe:

99mTc peut être fixé :

• HMDP : scintigraphie osseuse +++

• DTPA : scintigraphie rénale

• Microsphères d’albumine : scintigraphie pulmonaire

• MIBI :tomoscintigraphie du myocarde

• …..

Remarque:

Le ^99mTc est l’isotope idéal peut être utilisé seul ou servir pour le marquage des

molécules froides:

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• ^99mTc reste l’isotope de choix pour les

explorations scintigraphiques de routine :

–Facilement disponible en générateur –Courte période physique : 6 heures –Energie adaptée à la gamma-caméra

140 KeV

–Gamma pur

–Gamma pur –Peu irradiant –Peu coûteux

–Facilité de marquage « Couplage aux molécules spécifiques »

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Les émetteurs de positrons:

Les isotopes des éléments constitutifs des molécules organiques sont :

11C T1/2 = 20 mn

13N T1/2 = 10 mn

15O T1/2 = 2 mn

• Ces émetteurs beta+, de positrons de très courte période, qui nécessitent un cyclotron médical de proximité (intra hospitalier) et une gamma caméra à positrons. Celle-ci va détecter les rayons gamma d’annihilation du positron :

511 KeV.

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• Actuellement le fluore 18 : ¹⁸F est un isotope émetteur de positron qui a une période

relativement intéressante ≈ 110 mn et peut être produit à distance: cyclotron extra hospitalier pouvant desservir plusieurs centres. Cet émetteur de positron couplé au désoxyglucose : ¹⁸FDG a un intérêt

désoxyglucose : FDG a un intérêt

considérable en cancérologie peut être produit à distance (≈ 100 km).

• MORPHOTEP= TEP-CT (¹⁸FDG) : cancérologie, cœur ,cerveau… autres traceurs en cours de

validation …….

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II- Appareillage en imagerie scintigraphique ^:

• Scintigraphe a balayage.

• Gamma caméra TEMP : simple – double – triple tête

• TEMP – CT

• TEP –CT: MORPHOTEP

III- Indications:

La médecine nucléaire est une technique d’imagerie fonctionnelle, ce qui la distingue des techniques d’imagerie davantage morphologiques :

Radio diagnostic, Scanner, IRM, Echographie .

La médecine nucléaire explore la quasi - totalité des organes. Les examens

La médecine nucléaire explore la quasi - totalité des organes. Les examens sont notamment indiqués pour :

• La thyroïde :Nodules thyroïdiens, dysfonctionnement : hyperthrdioïe;hypothyroïdie

Balayage isotopiques : cancer de la thyroïde

• Le rein :Fonction rénale ….

• Les parathyroïdes : Ectopie, Adénomes ….

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• L’Os :Pathologie osseuse :Les métastases osseuses ….,Fractures de fatigue,

Ostéonécroses,Algodystrophies…

• Les poumons :Embolie pulmonaire…

• Le cerveau :perfusion cérébrale

….Alzeimer,Démences

• Le cœur: Ischémie/infarctus du

myocarde…,Ventriculographie isotopique..

• Anomalies fonctionnelles… etc….

• La cancérologie: imagerie coventionnelle et la TEP

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Indications de la TEP en oncologie (1)

• Diagnostic positif: Diagnostic différentiel des masses pulmonaires

• Bilan d’extension initial

• Lymphomes hodgkiniens et non-hodgkiniens

• Cancers du poumon non à petites cellules

• Cancers du rhino-pharynx

• Mélanomes

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• Recherche de maladies résiduelles

des lymphomes hodgkiniens ou non-hodgkiniens

• Recherche de récidives et de métastases

cancers colorectaux : bilan d’opérabilité cancers du poumon non à petites cellules

• Suivi thérapeutique précoce

des lymphomes hodgkiniens ou non-hodgkiniens

• Planification de la radiothérapie

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Indications de la TEP en dehors de l’oncologie

• Neurologie

• Cardiologie

• Pathologie infectieuse

• Médecine interne…

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B /APPROCHE A LA RADIOTHERAPIE INTERNE ou METABOLIQUE

I- principe :

• Produit radioactif émetteur beta moins β- ; (α)

• Le rayonnement β- est composé d’électrons de haute énergie, et qui libèrent leur énergie sur une distance de quelques mm seulement : l’irradiation reste confinée, locale et ponctuelle : il s’agit d’une irradiation sélective.

II – radio pharmaceutiques:

Traitement de la pathologie maligne :

• ¹³¹I : Traitement du cancer de la thyroïde

• ³²P : traitement de la polyglobulie

• ¹⁵³Sm: traitement des métastases osseuses algiques : Kc sein/ prostate…….

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Traitement de la pathologie bénigne : ¹³¹I “Iode ” 8 j Hyperthyroïdie ⁹⁰Y “Yttrium ” 2,7 j

¹⁸⁶ Rh “Rhénium” 3,7j Rhumatologie ¹⁶⁹ Er “Erbium” 9,4 j

III- Perspectives d’avenir :

• Radioimmunothérapie

Zevalin ⁹⁰Y : dans le traitement du lymphome malin non Hodgkinien.

«Autorisation de mise sur le marché : Février 2002 aux USA ».

• Plusieurs études en cours de validation… ;

« émetteurs Alpha »

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Introduction :

Les milieux biologiques sont complexes : ils renferment de très nombreuses substances à des concentrations infinitésimales et complexes, présentant des structures très voisines qui rendent difficile toute analyse .

Le dosage d’un composé de faible concentration nécessite :

• Un réactif spécifique

• Un signal aisément mesurable (R*)

• Un capteur (détecteur) pour cette mesure

C / Les dosages radio immunologiques:RIA

• Un capteur (détecteur) pour cette mesure La RIA utilise :

la réaction Ag-Ac (antigène- anticorps) très spécifique

Le signal radioactif (Iode 125 : ¹²⁵I) :Mesuré par un détecteur à scintillation

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Les méthodes radio-immunologiques : 1-L’une dite en défaut d’Ac :

Compétition entre l’Ag* et l’Ag froid (non marqué) vis-à-vis d’un Ac ne différenciant pas Ag* et Ag :

Ag + Ac Ag-Ac

+ Ag*

Ag*-Ac

Ac : quantité insuffisante ; Ag* : quantité constante

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Si les quantités de l’Ac et de l’Ag* sont connues et si la quantité de l’Ag augmente :

• l’Ag* se fixerait moins sur l’Ac

• et le signal porté par Ag*-Ac ↓

Donc : plus la [Ag] ↑ plus celle de [Ag*-Ac] ↓ Inversement si la [Ag] ↓ la [Ag*-Ac] ↑.

Inversement si la [Ag] ↓ la [Ag*-Ac] ↑.

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2-L’autre dite en excès d’Ac : Ag a deux sites:

L’Ag est pris en « sandwich » entre deux Ac , le signal R* est porté par l’un des Ac .

1er Ac ( en excès)

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Exemple : dosage de la TSHus

• Le complexe 1er Ac/ TSH/ Ac* a une radioactivité proportionnelle à la quantité de TSH.

• Cette technique n’est possible que si l’Ag a deux sites (pour l’Ac)

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Autres techniques d’immuno-analyse :

• Méthodes en général moins sensibles que la RIA, utilisent des signaux non radioactifs :

• Emploi d’enzymes : enzymo-immunologie (variation de coloration…)

• Techniques utilisant des propriétés de fluorescence de certaines molécules : fluorophores : émission de photons lumineux fluorescents.

Conclusion :

RIA : méthode d’analyse de choix combinant la spécificité de la

RIA : méthode d’analyse de choix combinant la spécificité de la réaction Ag-Acà la sensibilité du signal R*. Elle touche

plusieurs domaines :

• Hormonologie

• Hématologie

• Virologie

• Cancérologie : marqueurs tumoraux

…….Etc.…..

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MEDECINE NUCLEAIRE AU MAROC MEDECINE NUCLEAIRE AU MAROC

Deux Compteurs gamma:

IMMUNOTECH: 12 Wells

Service de médecine nucléaire:Hôpital Ibn Sina

PACKARD: 10 Wells (2002 IAEA)

Lack of maintenance

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