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Tomographie par émission de positrons


La tomographie par émission de positons (TEP / PET ou PETscan) est une méthode d'imagerie fonctionnelle de Médecine nucléaire qui mesure en 3 dimensions l'activité métabolique d'un organe grâce aux émissions de positons (ou positrons) issus de la désintégration d'un produit radioactif injecté au préalable. Le plus souvent du fluor (18F) incorporé dans une molécule de glucose = 18F-fluorodésoxyglucose (en abrégé 18F-FDG, de demi-vie < 2 h), sinon (oxygène (15O), azote (13N), carbone (11C)) tous de courte demi-vie. Principe général de la scintigraphie (on injecte un traceur radioactif (carbone, fluor, azote, oxygène...) pour obtenir une image du fonctionnement d'un organe). La détection de la trajectoire des photons d’annihilation des positrons par le collimateur de la caméra TEP localise le lieu de leur émission et donc la concentration du traceur en chaque point de l'organe (image en fausses couleurs des zones de forte concentration du traceur.
La TEP détecte les zones hyperactives métaboliquement comme les cancers, le muscle cardiaque ou les régions actives du cerveau.
La technique a été développée pour la première fois en 1975[1].
Les isotopes sont produits par un cyclotron. La caméra TEP ressemble à un scanner de fonctionnement différent. L’atome radioactif (F18) se désintègre en émettant un positon, qui va s'annihiler avec un électron du milieu, après un très court parcours (< 1 mm), ceci produit 2 photons gamma de 511 keV qui partent en sens opposé, ce qui rend possible le traitement tomographique des données. Les capteurs autour du patient détectent les photons d'annihilation en coïncidence, ce qui identifie la ligne sur laquelle se trouve l'émission des photons. L’informatique reconstitue avec un algorithme les images de la répartition du traceur au niveau d'une partie ou de la totalité du corps sous la forme d'une image 2D ou d'un objet 3D. La résolution spatiale de l'image varie entre 4 et 7 mm. On améliore les images en corrigeant l'atténuation des photons lors de la traversée du corps.
Aujourd'hui, la plupart des caméras TEP sont couplées à un scanner X (TEP/TDM ou PET/CT en anglais), ce qui permet de superposer l'image fonctionnelle à sa localisation anatomique précise dans le corps (scanner).
Une TEP (qui dure ½ heure) délivre environ 10 mSv (dose d'un scanner thoraco-abdominal), par injection de 3 à 5 MBq/kg soit de 5 à 10 mCi pour un adulte pour le FDG. La demi-vie courte et l’élimination par les urines font qu’en 12 heures la quasi-totalité de la radioactivité a disparu. Du fait de la radioactivité, cet examen est contre-indiqué aux femmes enceintes, suspension de l'allaitement sur 10 – 12 h. Les contacts avec les jeunes enfants et les femmes enceintes sont à éviter la journée suivant l'examen..
Le 18F-FDG se comporte comme le glucose, mais n'est pas utilisable par la cellule. Il s'accumule dans la cellule car le 18F- FDG est phosphorylé, d’autant plus que celle-ci est active (inflammation, cancer, activité physique).
 
Comment se déroule l'examen TEP ?
Il faut rester à jeun 6 à 8 heures avant l'examen en évitant tout exercice physique depuis la veille de l'examen, ceci inclut la conduite automobile le jour de l'examen. On respecte un certain délai après chimiothérapie (3 semaines), RTE (4 mois), chirurgie (2 mois) et après l'injection de facteurs de croissance hématopoïétiques (1 semaine) avant l'examen TEP. Le patient signale son diabète au praticien pour qu'il prenne les dispositions adéquates.
Le patient se repose sur un lit, puis on lui injecte une dose de traceur radioactif, puis immobilité d’une heure au moins pour permettre une bonne répartition du traceur, le patient vide sa vessie juste avant d’être installé sur la TEP (examen de 20 à 40 minutes).Après l'examen, bien boire pour éliminer le plus rapidement possible le traceur.
Quote : Il est possible qu'une injection de produit de contraste iodé soit réalisée au cours de l'examen en l'absence de contre-indication. Cette injection est utile au diagnostic avec un PET couplé à un Scanner multi-barrettes (meilleure qualité image). Ainsi l'acquisition Scanner ne sert pas seulement à établir une cartographie anatomique et une carte d'atténuation, mais également à réaliser un examen Scanner (standard avec temps portal/parenchymateux) si le bilan nécessite de le faire. Ainsi on évite une acquisition "en plus" favorisant la radioprotection du patient. Cette injection peut être réalisée pour comparer les fixations FDG et les prises de contraste.
 
Historiquement, la TEP était destinée à la neurologie. En fait elle s'est développée pour la cancérologie (hypermétabolisme tumoral) et la cardiologie.
Le FDG a l’AMM en France depuis 1998. Le fluoro-désoxyglucose [18F] est indiqué en oncologie, parmi les examens d’imagerie, en permettant une approche fonctionnelle des pathologies, organes ou tissus dans lesquels une augmentation de la consommation de glucose est recherchée. Parmi les indications figure l’évaluation de l’efficacité des traitements. La TEP-FDG peut être utilisée en début de traitement, pour prédire l’efficacité d’une chimiothérapie, ou en fin de traitement pour apprécier la réponse ; elle peut aussi être utilisée à distance de la fin du traitement pour évaluer la maladie résiduelle ou une éventuelle ré-évolution. Cela peut s’appliquer aux chimiothérapies curatives comme aux chimiothérapies néo-adjuvantes (dans ce cas, la TEP-FDG aide à déterminer le moment optimal de la chirurgie). La TEP-FDG peut aussi être utilisée, bien que ce soit plus délicat, pour évaluer l’efficacité de la radiothérapie.
Actuellement le seuil de détection est de l'ordre de 5 mm. La TEP surpasse en sensibilité / spécificité (toutes 2 > 90%) la radiologie conventionnels (IRM, scanner X, échographie) dans de nombreux cancers (lymphomes, cancers / nodules pulmonaires, tumeurs des VADS (bouche, larynx, pharynx), métastases hépatiques de cancers digestifs, mélanomes, cancers du sein (en récidive), cancers gynécologiques.
 
Imagerie cérébrale et neurologie : radiotraceur =oxygène 15 dont l'accumulation est due à une augmentation locale du débit sanguin cérébral (lors de l’activation d'une région du cerveau). On utilise des radioligands (traceurs radioactifs) spécifiques de certains neurorécepteurs.
 
Cardiologie : recherche de viabilité du muscle cardiaque après infarctus. Une diminution du métabolisme au FDG confirme la non viabilité, si le métabolisme est normal, la fonction cardiaque peut être améliorée par le rétablissement d'un flux sanguin adéquat (pontage coronarien ou angioplastie). Autres marqueurs : rubidium (82 Rb) (et le 13NH3), le Rb se comporte comme un analogue du potassium et permet d'étudier la perfusion myocardique avec une efficacité > à la scintigraphie myocardique de perfusion. Le couplage TEP / scanner X améliore la qualité des images par rapport à la scintigraphie, on peut coupler l'angioscanner
des coronaires et la TEP de perfusion .
Limites : faux positifs : inflammation (granulome, anthracose, chirurgie et radiothérapie récentes, fracture récente), infection (pneumopathie, tuberculose, ostéomyélite…)
Faux négatifs : petite taille, proximité d'une région de fixation naturelle : cerveau, cœur, vessie…), tumeurs avec moins d'avidité au traceur (tumeur mucineuse), glycémie élevée, chimiothérapie récente (<15 j).


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