E v o lu ti o n d e s t ra c e u rs e n Im a g e ri e F o n c ti o n n e ll e M é d e c in e N u c lé a ir e e t IR M
UE optionnelle DFGSM : Imagerie métabolique et fonctionnelle 21 février 2013. 14h-15h. M. ZANCATraceurs et PdeCpeuvent être considérés comme des vecteurs(médicaments indicateurs) qui, doués d’un certain tropisme pour une structure biologique, une fonction ou une pathologie, sont utilisés afin de les mettre en relief. En Médecine nucléaire, utilisés en quantitéinfinitésimale (dose traceuse, 10-9 voire 10-12 M/L), ils n’ont aucun impact, ni pharmacodynamique ni toxique, et n’interfèrent pas sur l’entité tracée, pas plus qu’ils n’en modifient la cible. En TDM et IRM, ils sont utilisés àdes doses pharmacologiques et possèdent donc un effet pharmacodynamique non négligeable, voire toxique (allergies àl’Iode en TDM, NFS du Gd en IRM c/o insuffisants rénaux).
T ra c e u r e t P d e C s o n t d e s v e c te u rs
Substance endogène naturelle ou marquée :eau (H 20, O 2, Hb, Fe, H 215 O, CO 2, C15 O 2, 123 I,131 I,…) Analogue d’une substance endogène :analogue du potassium (201 Tl), du glucose (18 F-FDG) Vecteur présentant une affinitépour une molécule biologique, un récepteur, une pathologie :système de neurotransmission (cocaïne et dérivés, …), tumeurs neuroendocrines (somatostatine, MIBG) Vecteurs moléculaires "déclenchant" :d’une réaction enzymatique, transmembranaire, voire génomique
L e s d if fé re n ts t y p e s d e t ra c e u rs
Inspiréde MN1 : Les différents traceurs et leur production -Les détecteursγet β+ -Irène Buvat-octobre 2004 -15Substance qui trace/cibleune structure moléculaire (imagerie moléculaire), un tissu, une fonction (sécrétrice, enzymatique, métabolique), une anomalie, une pathologie …et donc capable de révéler, de façon sélective : -un secteur liquidien : sang, LCR, urine -un organe : thyroïde, squelette, rein, cœur, cerveau, poumons…. -une fonction : perfusion, métabolisme, neurotransmission, mort cellulaire -une pathologie/lésion : dépôts amyloïdes, tumeurs, infection, hypoxie En médecine nucléaire, le traceur est : -un élément radioactif simple (iode, xénon), -une molécule àlaquelle sera incorporéunatome radioactif (marqueur) -une structure plus complexe (macro agrégat, cellule) qu’il faudra marquer. En TDM et IRM, le produit de contraste est: -le plus souvent un produit exogène qui modifie le signal (iode, baryte et air en TDM, complexes (super)paramagnétiquesen IRM) -parfois un produit endogène (liquides et air en TDM, Hb, O 2, CO 2, Fe, Cu en IRM)
T ra c e u r e t P d e C : p o u r q u o i fa ir e ?
IsotopePériodeEmissionsRadiopharmaceutique ( vecteur)Examen / indication 99 Tc6,02 hγγγγBiphosphonates HMPAO Colloïdes Sestamibi Albumine humaine Pertechnétatede sodium MAG3 DMSA
. Scintigraphie osseuse . Marquage cellulaire (PN ou GB): infection . Perfusion cérébrale . Scintigraphies hépatique, MOH, GS . Scintigraphies myocardique et des parathyroïdes . Scintigraphie pulmonaire (EP, shunt, pré-op.) . Scintigraphies thyroïdienne, gl. Salivaires ou lacrymales, muq. gastrique. . Marquage GR (FEV, saignement dig, rate accessoire) . Scintigraphie rénale (JPU, mégaU) . Scintigraphie rénale (PNA, bilan pré-op.) 67 Ga3,3 jrsγγγγCitrate. Recherche de foyer infectieux (sq. axial, OM) ou inflammatoire. . Sarcoïdose 111 I67,3 hγγγγOxinate DTPA Pentetréotide
. Marquage cellulaire (GB ou plaquette) . Exploration de la vidange gastrique . Octréoscan: TNE dig, T. carcinoïde 123 I13,2 hγγγγIodure de sodium Iobenguane(MIBG). Scintigraphie thyroïdienne . Diaget BE: phéoou paragget neuroblastome. . Cardiaque 131 I8 jrsββββ-,γγγγIodure de sodium Iobenguane(MIBG) Noriodocholesterol
. Tt et BE cancer thyroïdien,tthyperthyroïdie . Diaget BE: phéoou paragget neuroblastome . Scintigraphie corticosurrénale 201 Tl3 jrsγγγγ, XChlorure. Scintigraphie myocardique . Scintigraphie des parathyroïdes
T ra c e u rs γγγγ γγγγ e n M e n M é é d e c in e N u c l d e c in e N u c l é é a ir e a ir e
Aurélie Bourdon, MédNuclLapeyronie, CHU MontpellierT ra c e u rs ββββ
+e n M é d e c in e N u c lé a ir e
Marqueur½vie (min)VecteurFonction 18 F110FDG, Na, Dopa, Choline…Cancéro, cardio, neuro, infection…. 15 O2O 2, CO 2, H 2O, COVolémie 11 C20Acétates, opiacés,…Cancéro, Recherche 82 Rb1-Perfusion myocardique 68 Ga68DOTA-peptidesCancéro, infectionsG E N E R A T E U R S Aurélie Bourdon, MédNuclLapeyronie, CHU Montpellier
L E P R É S E N T
Atome ou isotope isolé:Fe, Cu, Mn en IRM, 51 Cr,67 Ga, 123 I, 201 Tl en TEMP, 15 O, 82 Rb en TEP, 90 Y, 169 Er,186 Re en thérapie (Analogues de) molécules et cellulesendogènes :H 2O, O 2, CO 2, Hben IRM, GR et GB marqués en TEMP, H 215 O, C15 O 2, 18 F-FDG en TEP Molécules exogènes non ciblées :complexes deGd en IRM, ventilation et perfusion pulmonaires Molécules exogènes ciblées :fonction du vivant, tissu vivant (affinitéspontanée ou provoquée, capture et rétention sécrétion et excrétion), certains récepteurs (tissu, pathologie)
L e s d if fé re n ts t y p e s d e t ra c e u rs
A to m e o u i s o to p e i s o lé
Dépôts d'hémosidérine, traces de saignements passés, en IRM crânienne T2 * (écho de gradient). http://fr.lecturas.org/medicina/21523.html
A to m e i s o lé , p ré s e n c e d e F e e n I R M
DWI MRI in Wilson Disease RN Sener, AJNR Am J Neuroradiol24:965–967, May 2003
PDw Bilateralhighsignal in striata. DWI (b = 1000 s/mm2) Highlyrestricteddiffusion accumulatedcopper?
A to m e i s o lé , p ré s e n c e d e C u e n I R M
A to m e i s o lé , a ff in it é d u M n
++p o u r d e s c ir c u it s n e u ro n a u x e n I R M ( M E M R I)
Y. Murayama et al., MagneticResonanceImaging 24 (2006) 349–358 Right eyeintravitrealmanganeseinjection. (A)Image showingthe transferof the substance in nerve, chiasm, tract, dLGN(geniculatenucleus) and striatecortex. (B)Image showingthe furthertransferof the substance in the extrastriateareas V2 and V4v. (C)Image showingthe transferof manganesein the temporal area TE. The time of appearanceof Mn2+ in TE suggests thatthe pathwayof Mn transferisfromthe eyeto Puland subsequentlyto the temporal lobe.¨W
,507UDLWHPHQW GHVGRQQpHV$GPLQLVWUDWLRQ GX0Q ¨W
6WLPXODWLRQ 5HSRV
6WLPXODWLRQ
CoupeRenardChocolat bo tol pir tu
A p p li c a ti o n : O lf a c ti o n c h e z l a s o u ri s
J.M. Bonny, J.M. Bonny, Département CEPIA, INRAINRATheixTheixDifférence entre nourriture et prédateur (alerte)
Is o to p e γγγγ is o lé ,
51C r, s a n s i m a g e ri e
Mesurer la durée de (sur)-vie des hématies "in vivo" Le marquage d’une cohorte de cellules d’âge donnéutilise la 75 Se-méthionine, facile àcompter, ou de la glycine marquée au14 C ou au15 N, ce qui donne une survie de 120 jours environ pour les GR du sang circulant. En routine clinique cependant, on utilise le marquage isotopique au hasard des GR in vitro par le51 Cr utilisésous forme de chromate51 CrO 4Na 2. Ce dernier se fixe sur l’Hbdes GR prélevés, marqués, puis réinjectés et s’élue sans se refixer après hémolyse. La perte de 50 % de la radioactivité injectée est de 30 +/-4 jours normalement, mais elle peut chuter à10, voire 3 jours, en cas d’hémolyse sévère. http://coproweb.free.fr/pagmed/hemato/celsan14.htm67 Ga citrate planar image of a sarcoidosis of the tongue K. Koike et al., AurisNasusLarynx 34 (2007) 131–133 The chestfilm showingbilateralenlargement of the hilarlymphnodes67Ga scintigraphy showingabnormalisotope uptakein the bilateralhilusof the lung.
L e
67G a , is o to p e γγγγ is o lé p o u r c ib la g e m o lé c u la ir e d e c e rt a in e s p a th o lo g ie s
Panda and lambda signs in TEMP English, Patel, and Greer, J AM ACAD DERMATOL MAY 2001 KurdzielK A Radiology 2000;215 (3):884-885
A p p li c a ti o n : s ig n e s c a ra c té ri s ti q u e s d e la s a rc o ïd o s e ( p a n d a e t la m b d a )
Maculopapularsarcoïdosis(67 Ga), images 48h post IVL e
99mT c , is o to p e γγγγ is o lé , e s t c a p té p a r c e rt a in e s c e ll u le s ( é p it h é li u m s , g la n d e s )
Captation du99m Tc libre par les cellules thyroïdiennes Scintigraphie de la thyroïde au99m Tc libre (pertechnétate) Département de radiologie médicale -CH-1011 LausanneCaptation de l’iode par les cellules thyroïdiennes NormalePathologique
Scintigraphie de la thyroïde àl’123 I
123
I, i s o to p e γγγγ is o lé e t c ib la g e t h y ro ïd ie n
Le201 Tl remplace le K+ làoùl’activité(NA+ , K+) ATPasiqueest préservée Scintigraphie myocardique normale au201 Tl (statique et dynamique) Le99m Tc-MIBI, marqueur du potentiel membranaire et mitochondrial, remplace souvent le201 Tl dans ce cadre.
Is o to p e s γγγγ is o lé e t m é ta b o li s m e a c ti f
Le201 Tl, équivalent du K+ , passe la BHE en cas de tumeur Tumeur gliale (oligoB), fixation corrélée au d°de malignité
Is o to p e s γγγγ is o lé e t m é ta b o li s m e a c ti f
Professeur Michel ZANCABiophysique, Médecine Nucléaire et IRMf, CHU MONTPELLIERIRM : tumeur ou hémorragie cérébrale ? 201 Tl : hémorragie cérébrale Professeur Michel ZANCABiophysique, Médecine Nucléaire et IRMf, CHU MONTPELLIER
A p p li c a ti o n : ∆∆∆∆
icsd if fé re n ti e ls …
Métastases osseuses, comparaison en TEMP et en TEP FD Grant et al., J. Nucl. Med. 2008; 49: 68-78
