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L3 UE3 : Appareil digestif
Médecine Nucléaire: principes et
applications
Principe de la médecine
nucléaire • Utilise la Radioactivité en faible quantité
utilisée en Diagnostic: imagerie
– Utilisation de rayonnements ionisants émis par
des atomes radioactifs. Ces rayonnements sont
détectés par une caméra et enregistrés pour
obtenir des images
Principe de la médecine
nucléaire • Utilisation de Radioactivité en quantité
plus importante utilisée en Thérapie:
– Utilisation de rayonnements ionisants émis par des atomes radioactifs. Ces rayonnements sont utilisés pour traiter des tumeurs
Principe de la médecine
nucléaire • Rayonnement émis
– Rayonnement unique gamma (monophotonique) : exemples: 99mTc, 111In : imagerie de gamma caméra
– Rayonnement positons +: exemple Fluor 18F ou Gallium 68Ga . Ces rayonnements + vont s’annihiler avec un électron de la matière va générer la formation de 2 photons émis à 180°: imagerie de caméra TEP
– Rayonnements de - : pour la thérapie
IMAGERIE
Principe de la médecine
nucléaire • Administration d’un radiopharmaceutique :
composé :
– d’une molécule « froide » (non radioactive, appelée aussi vecteur ) dont nous étudions la distribution choisie en fonction de l’organe à étudier
– Marqueur radioactif qui émet un rayonnement qui va être enregistré par la caméra
Principe
• Détecteur de rayonnements : 2 types – Gamma-caméra (systématiquement couplée à un
scanner,appareil hybride) : pour rayonnement unique (monophotonique)
– Caméra TEP (systématiquement couplée à un scanner) pour rayonnement positons +: caméra qui va enregistrer une ou des images
• Obtention d’une imagerie fonctionnelle scintigraphique, celle-ci sera fusionnée avec une imagerie morphologique (Scanner) car toutes les Gamma- caméras et caméras TEP sont des caméras hybrides (associées à un scanner)
Caméras en scintigraphie
• Imagerie de Gamma Caméra
– Tomographie d’émission monophotonique ou TEMP:
détecte émetteurs de rayonnement Gamma
– Imagerie planaire et en coupes
• Imagerie de Caméra TEP
– Tomographie d’émission de positons ou TEP : détecte
émetteurs de positons
– Imagerie en coupes
(axiales, coronales, transversales)
Gamma caméra / Caméra TEP
Gamma Caméra
• Imagerie planaire Imagerie en coupes
• Imagerie dynamique
Réalisation pratique
• Administration de radiopharmaceutiques
– Généralement par voie intra-veineuse, sinon autre (par exemple pour la vidange gastrique, voie orale)
– Bien tolérée, et n’entraine pas d’effet secondaire (allergie est très rare, pas d’effet pharmacologique des molécules « froides » car sont injectée en très petite quantité)
– NON douloureux
– Examen long: prévenir le patient
Réalisation pratique
– A jeun pour certains examens: Vidange gastrique, hépatobiliaire…
– Pas à jeun pour d’autres examens: se renseigner
– Contre-indication: grossesse (sauf pour la scintigraphie pulmonaire): penser à vérifier une possible grossesse chez une femme en âge de procréer
– Interrompre (ou arrêter) l’allaitement: penser à vérifier si allaitement et se renseigner sur la durée
Règles de radioprotection
• Pas de recommandation particulière de
radioprotection pour les examens
scintigraphiques d’imagerie: les quantités
de radioactivités utilisées sont faibles voire
très faibles
• Recommandations spécifiques fonction
du traitement, pour les radiothérapies
internes vectorisées
Les principaux examens en
pathologies digestives
• Scintigraphie de la vidange gastrique
pour les troubles de la motricité digestive
• Scintigraphie hépato-biliaire pour la
fonction hépatique ou pour rechercher une
dysfonction de sphincter d’Oddi
• Scintigraphie aux globules rouges
marqués pour rechercher un saignement
digestif
Les principaux examens en
pathologies digestives
• Scintigraphie à la recherche d’un
diverticule de Meckel en cas de
saignement digestif occulte
• TEP au 18FDG pour la cancérologie
ou les maladies inflammatoires de l’intestin
• Imagerie des récepteurs de la
somatostatine (gamma caméra ou caméra
TEP) pour les tumeurs neuroendocrines
digestives
Imagerie Gamma Caméra
• 2 détecteurs qui vont enregistrer les rayonnements
unique émis
• La molécule vectrice et le marqueur radioactifs sont
choisis en fonction de l’organe à étudier
• Exemples de scintigraphies: • de la vidange gastrique
• hépatobiliaire
• recherche de saignement digestif ou d’un diverticule de
Meckel
• des récepteurs de la somatostatine:
octreoscan
Scintigraphie de la vidange
gastrique
• Permet l’obtention d’information fonctionnelle sur la vidange gastrique
• Etude de la motricité de l’estomac après prise d’un repas radiomarqué
• Indication : recherche d’une gastroparésie: ralentissement de la vidange gastrique souvent chez les patients diabétiques…
• C’est un examen simple et non douloureux
Scintigraphie de la vidange
gastrique
• Réalisation: Prise d’un repas solide blanc d’œufs contenant un colloïde marqué au 99mTc et de l’eau marquée à 111Indium
• Images planaires centrées sur estomac toutes les 30 mn-1h pendant 4h
• Il existe un retard de vidange si l’activité dans l’estomac est >10% à 4 heures après ingestion
Scintigraphie de vidange gastrique
Scintigraphie hépato-biliaire
• Etude de la fonction hépato-biliaire
• Evaluation de la fonction hépatique
– Après chirurgie et transplantation d’un greffon auxiliaire (par ex après hépatite fulminante)
– Avant chirurgie d’hépatectomie majeure
(par ex après hépatite fulminante)
Scintigraphie hépato-biliaire
• Après injection intra-veineuse de mébrofénine
marquée au 99mTc (99mTc –TBIDA),
• Capté par les hépatocytes et excrété comme des
sels biliaires => voies biliaires => vésicule =>
cholédoque => sphincter d’Oddi => duodénum
• Patient à jeun, Images centrées sur l’abdomen
réalisées après injection de 99mTc-mébrofénine,
Acquisition d’une série dynamique d’images de 1
minute pendant une heure
Scintigraphie hépato-biliaire
• Après Injection intra-veineuse, temps de
maximun de captation du traceur T Max: <
15 minutes
• Passage voie biliaire principale
• Passage dans le cholédoque
• Passage dans le duodénum
Scintigraphie hépato-biliaire
Scintigraphie hépato-biliaire
• Après hépatite fulminante (intoxication
médicamenteuse ou champignons vénéneux):
greffon hépatique
• Dessin de régions d’intérêt pour obtenir des
courbes activité temps (en excluant les voies
biliaires)
Scintigraphie hépato-biliaire
• Dysfonction du sphincter d’ODDI: douleurs
biliaires ou pancréatiques en rapport avec
une sténose fibreuse ou un spasme du
sphincter d’ODDI
• Survient après chirurgie vésicule biliaire ou
avec vésicule en place
Scintigraphie hépato-biliaire
• La captation du traceur se fait normalement
• Passage dans la voie biliaire principale
normal
• Si dysfonction : pas de vidange de celle-ci
ou vidange de façon retardée : temps de
passage entre le hile et le duodénum > à 10
mn
Scintigraphie aux globules rouges
marqués
• La scintigraphie aux globules rouges
marqués est indiquée pour rechercher des
saignements intermittents et peut détecter
des hémorragies infimes
• Réalisée chez un patient à jeun, après un
marquage « in vitro » ou « in vivo » par du 99mTc, des globules rouges ou hématies
Scintigraphie aux globules rouges
marqués
• Consiste en l’enregistrement d’une série
d’images après l’injection de 99mTc
associée à des images plus tardives si
nécessaire
Rev Med Brux - 2009 A. Matrane et al.
Scintigraphie recherche du
diverticule de Meckel
• Le diverticule de Meckel est un reliquat
embryonnaire localisé généralement dans les
dernières anses iléales et comporte souvent une
muqueuse de type « gastrique » hétérotopique
• Les cellules de type gastrique captent le 99mTc
• Patient à jeun, injection intra-veineuse de 99mTc
• Cet examen oriente la chirurgie
en pédiatrie
Imagerie Caméra TEP
• 1 couronne de détecteurs qui vont enregistrer les rayonnements générés par le positon unique émis
• La molécule vectrice et le marqueur radioactifs sont choisis en fonction de l’organe à étudier
• Exemples : – TEP 18FDG pour la cancérologie
ou les maladies inflammatoires de l’intestin
– TEP analogues de la somatostatine,
– TEP 18FDOPA ou TEP 18FCholine
Traceurs TEP autorisés en
France • Métabolisme Glucidique
– 18 FDG
• Métabolisme des Acides Aminés – 18 FDOPA
• Métabolisme des Acides Gras – 18 F Choline
• 68Ga -Analogue de la somatostatine
• Fluorure de sodium : 18FNa : bilan osseux
Imagerie TEP 18 FDG
• TEP au 18 FDG Analogue du glucose
marqué au 18Fluor: [18F]-fluoro-
2deoxyglucose
– Premier traceur TEP utilisé en cancérologie
• Mesure l’activité métabolique glucidique au
niveau des tumeurs
• Le 18 FDG s’accumule dans les cellules
cancéreuses inflammatoires et
infectieuses
Imagerie TEP 18 FDG
Indications • Bilan initial pré-thérapeutique
– Maladie localisée : une lésion primitive unique
– Maladie locorégionale: lésion primitive et
atteinte ganglionnaire loco-régionale
– Maladie métastatique: bilan d’extension
• Recherche de récidive
• Suivi thérapeutique
Réalisation de l’examen: TEP 18
FDG
• Patient à jeun de 6 heures mais
hydratation correcte
• Contrôle de la glycémie
• Mise au repos et au chaud (éviter de
fixations musculaires et de la graisse
brune)
• Injection IV de 2 à 5 MBq /Kg de 18F DG
• Acquisition des images à 1 heure après
injection
Distribution physiologique du
traceur: TEP 18 FDG
• Cerveau
• Glandes salivaires
• Cœur
• Foie
• Elimination urinaire
• Elimination digestive
• Moelle osseuse
Interprétation des images: TEP 18
FDG
• Fixation anormale si non physiologique
• Fixation : traduit un hypermétabolisme
Glucidique
• Analyse semi-quantitative:
– Valeur standardisée de la fixation SUV
« standardised uptake value » quantité de
FDG rapportée à l’activité injectée et au poids
du corps
Interprétation des images
• Foyer d’hyperfixation anormal unique
• Foyers anormaux multiples : évoquent des
métastases disséminées
– L’analyse de leur distribution permet d’éviter
les faux positifs: graisse brune, élimination
digestive, élimination urinaire…
18FDG TEP en pathologies
digestives: indications
• Cancérologie:(œsophage, estomac, colon..)
• recherche de tumeur primitive devant une élévation du taux de marqueur tumoral
• Bilan d’extension pré-thérapeutique d’un cancer digestif avéré
• Détection des récidives, évaluation sous traitement
• Maladies inflammatoires chroniques de l’intestin: évolution, extension, suivi
Indications de 18FDG TEP
• Cancer de l’œsophage: TEP :
– A une grande précision diagnostique pour la détection des métastases à distance
– Elle a sa place lorsque scanner et échoendoscopie concluent à une tumeur non métastatique, et qu’une résection est envisagée
– Il faut essayer de confirmer la nature métastatique des anomalies repérées seulement par la TEP
Imagerie 18FDG TEP: métastases
hépatiques
TEP 18 FDG au cours du
suivi Thérapeutique
Limites TEP 18 FDG
• Faux positifs: – Infection, inflammation (sarcoïdose, tuberculose..)
– Délai trop court après la radiothérapie
– Fixation physiologique digestive
• Faux négatifs: – Hyperglycémie
– Certains cancers (Cancer bronchoalvéolaire, cancer prostate)
– Délai trop court après la chimiothérapie
Imagerie des récepteurs de la
somatostatine
• Les tumeurs neuroendocrines digestives sont des tumeurs rares, le plus souvent d’évolution lente
• Elles expriment les récepteurs de la somatostatine et donc peuvent être visualisées par la scintigraphie utilisant un analogue de la somatostatine marqué
• Indications : bilan initial pré-thérapeutique des tumeurs neuroendocrines digestives, recherche de récidive, suivi thérapeutique
Imagerie des TNE Gamma
Caméra :Octreoscan®
Imagerie analogues de la
somatostatine des Tumeurs
NeuroEndocrines en TEP
TEP FDOPA
Métabolisme des acides aminés
Imagerie TEP 18F DOPA
• Les tumeurs neuroendocrines bien différenciées
ont la capacité de capter, décarboxyler et de
stocker dans des granules de sécrétion
l’acide aminé dihydroxyphénylalanine
(DOPA).
– Tumeurs neuroendocrines du grêle
Distribution physiologique de la F-DOPA
noyaux gris centraux
cérébraux
vésicule biliaire
pancréas
duodénum
Elimination urinaire
Comparaison 18FDG et
18FDOPA • Préparation
TEP 18 F-Choline:
Métabolisme lipidique
TEP 18 F-Choline:
• Traceur du métabolisme lipidique
• Un des composants, élément essentiel
des phospholipides de la membrane
cellulaire
• Imagerie utilisée dans le cancer primitif du
foie: carcinome hépatocellulaire
18F-Choline
THERAPIE
Radiothérapie Interne
Vectorisée
Principe
• Radiothérapie interne : différente de la
radiothérapie externe
Principe
• Injection : intra veineuse directe lente ou en
perfusion ou injection intra-artérielle
• Tolérance : généralement bonne
• Précautions: pour certains traitements
systémiques , limiter la toxicité des organes
cibles tels que reins et moelle osseuse
Y90-Microsphères
Yttrium 90
• Emetteur beta
• Eβmax = 2,28 MeV, Eβmoy = 935 keV
• R0(2,28) ≃ 11 mm, R0(0,935) ≃ 5 mm
• 90% de l’énergie des électrons
absorbée dans une sphère de 5 mm de
rayon
Traitement par 90Y-
Microsphères
Indications : – traitement des tumeurs hépatiques non opérables
– traitement des métastases hépatiques
• Tumeurs hyper-vascularisées
• Ciblage vasculaire ou sélectif
➡ Radiothérapie interne sélective (RTIS)
• Injection des microsphères par voie intra-artérielle
• Microsphères transitent par le flux sanguin jusqu’aux micro-vaisseaux
• Traitement lobaire, segmentaire ou sous-segmentaire
Traitement par 90Y-
Microsphères
Traitement par 90Y-
Microsphères: Etape 1 • Angiographie hépatique et injection de
99mTc-MAA en fin de procédure
• Imagerie des MAA : Rechercher l’existence
d’un passage pulmonaire
Traitement par 90Y-
Microsphères: Etape 1 • Imagerie MAA: Recherche les passages extra-
hépatiques digestifs
• Calcul de l’activité à injecter pour le traitement
Traitement par 90Y-
Microsphères: Etape 2 • Angiographie hépatique et injection de
D’Yttrium 90
Traitement par 90Y-Microsphères:
Etape 2
• Imagerie Post therapeutique Y90 PET –CT
– Quantification
Traitement par 90Y-
Microsphères
Traitement par
Analogues de la somatostatine
marqués avec de fortes activités
Radiothérapie interne Vectorisée:
• 177Lu-DOTATATE : 4 cycles de perfusion de 7,4
GBq (200mCi ), 8 -10 semaines
– Administration : perfusion intra-veineuse sur 30
minutes de 177Lu-DOTATATE
– Traitement bien toléré, efficacité importante, bonne
qualité de vie
– Toxicité: faible – Kwekkeboom et al. J Clin Oncol 2008, Imhof et al. J Clin Oncol 2011, Bodei
et al. Neuroendocrinology 2013
Conclusions
• Association simultanée ou séquentielle aux
autres thérapies (chimiothérapie et thérapie
ciblée)
• Contrôle tumoral ou durée de réponse
tumorale longue, et survie augmentée
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