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Scintigraphie y compris osseuse


La scintigraphie est une méthode d'imagerie fonctionnelle de médecine nucléaire, utilisant des isotopes radioactifs pour produire une image médicale par détection des rayonnements émis par ces isotopes après captation par les organes à examiner.
La scintigraphie est une imagerie d'émission (le rayonnement vient du patient après injection du traceur) par opposition à l'imagerie conventionnelle radiologique qui est une imagerie de transmission (le faisceau est externe et traverse le patient).
On injecte au patient un traceur qui associe une molécule vectrice (tropisme particulier) avec un isotope radioactif qui remplace un atome normal. Le rayonnement gamma émis est vu grâce une gamma-caméra à scintillation ( = scintigraphie).
Le rayonnement émis est non toxique (dose d’une simple radiographie du thorax ou de l'abdomen).
Radiotraceurs : biphosphonates au Tc 99m pour l’imagerie osseuse (les biphosphonates sont un vecteur rentrant dans l'os en formation). Issu du molybdène 99, le technétium 99m (Tc99m) est l’isotope le plus utilisé en médecine nucléaire, pour ses caractéristiques physiques, sa grande disponibilité et son faible coût. En 2008, plus de 35 millions d’examens scintigraphiques ont été effectués dans le monde (en progression de 10 % par rapport à 2006) dont 8 millions en Europe ; l’utilisation du technétium en représente 60 % à 80 %. Celui-ci est obtenu à partir d’une solution contenant du molybdène 99 qui provient de l’irradiation de cibles d’uranium 238 (enrichies ou non) par un flux neutronique important à l’intérieur d’un réacteur. Cette solution est ensuite purifiée dans des usines de retraitement pour extraire le molybdène 99. À partir de la solution purifiée, les industriels des radiopharmaceutiques préparent les « générateurs de technétium » pour usage médical. La pénurie occasionnelle est liée à la vétusté des réacteurs (pannes récurrentes ou/et maintenances rapprochées) (réacteur canadien NRU (43 % de la production mondiale), réacteur HFR de Petten (28 % de la production mondiale, 73 % de celle européenne), Osiris (8 % du CEA), réacteur belge (BR2) 11 % de la production mondiale, réacteur Safari d’Afrique du Sud 9 % et réacteur Opale d’Australie, seul récent avec un réacteur polonais (Maria) arrivé sur le marché.
L'iode 123 est en lui-même vecteur de la thyroïde et émetteur radioactif.
Le thallium 201, analogue du potassium, pour les scintigraphies myocardiques qui recherchent des ischémies de stress, témoignant d'une sténose (rétrécissements) des coronaires.
Il existe des traceurs permettant d'explorer un organe (cerveau, cœur, poumons, foie, reins, les vaisseaux lymphatiques...) ou des pathologies (certains cancers par exemple) comme l'Octreoscan (TM) ou la MIBG.
Le traceur est administré par voie veineuse. Le délai de fixation sur l'organe cible est variable ce qui explique l'attente entre l'injection et les acquisitions. La gamma-caméra permet la localisation spatiale des photons émis par l'organe cible.
On peut obtenir :
- des images statiques(durée d'acquisition de 1 à 20 min).
- un balayage du corps entier : la caméra "balaye" le corps de haut en bas pour avoir une vision
d'ensemble.
- des images dynamiques : Une séquence d'images (durée de chaque image de 1s à plusieurs minutes), avec durée totale de plusieurs secondes à plusieurs heures (lymphoscintigraphie pour la détection d'un ganglion sentinelle).
- des images tomographiques : avec reconstruction en 3 D.
- images synchronisées, par exemple à l'ECG (image du cœur en mouvement), le cycle cardiaque est divisé en 8 ou 16 parties. On somme ensuite toutes les images correspondant au premier huitième (ou seizième), au deuxième huitième etc..., et on les aligne les unes derrière les autres (visualisation en mouvement et 3D de la contraction du cœur).
Selon l'examen réalisé, la durée nécessaire à sa réalisation varie beaucoup : 2 à 3 heures entre l'injection du traceur et l'acquisition des images pour une scintigraphie osseuse, vs 20 minutes pour une scintigraphie de la thyroïde au technétium et entre 48h et 72h pour une scintigraphie au gallium.
La gamma caméra : à scintillation possède une collimation spatiale avec collimateur à trous parallèles, permettant la sélection des photons qui frappent le collimateur de façon orthogonale. La collimation est essentielle pour déterminer l'origine des photons, puisqu'une focalisation optique est impossible pour des photons énergétiques. En ne conservant que les photons parallèles à l'axe, on réalise une projection de la source d'émission sur le détecteur de la caméra. Une collimation énergétique ne retient que les photons d'énergie caractéristique du radio-traceur (rejet des photons diffusés). L’image est créée avec un écran scintillateur qui transforme les photons en photons visibles, de photodétecteurs, d'un système électronique et d'un logiciel.
La quantité de matière radioactive injectée au patient étant faible ainsi que la sensibilité des collimateurs courants (10 - 4 soit un photon / 10000 émis), on dispose de très peu de photons pour construire l'image. On utilise des photomultiplicateurs ou Channeltrons, qu’on interpole pour déterminer la position précise de scintillation.
 
La scintigraphie myocardique (thallium radioactif) permet l'étude physiologique du cœur et est une des méthodes pour explorer la maladie coronaire (montre les zones ischémiques) ou évalue le fonctionnement du muscle, le volume du cœur et sa capacité à se contracter (fraction
d'éjection).
La scintigraphie pulmonaire ( fonction de ventilation / perfusion pour diagnostiquer une embolie pulmonaire. On fait inhaler un aérosol radioactif et dans un deuxième temps, on injecte un traceur radioactif pour voir le flux sanguin pulmonaire. Le rapport ventilation/perfusion effectué sur les images montre une embolie (zone ventilée mais non
perfusée).
La scintigraphie osseuse , montre l'augmentation du métabolisme ostéoblastique (fractures, fissures, périostite, algodystrophie, maladies inflammatoires du squelette, tumeurs osseuses primitives ou secondaires, infections).
La scintigraphie rénale dynamique montre la captation et l'évacuation par les reins d'un traceur. On calcule pour chaque rein la courbe de la fonction rénale (clairance / capacité de filtration).
La scintigraphie cérébrale montre la perfusion cérébrale. Dans certaines maladies dégénératives (Alzheimer, maladie à corps de Lewy, démences fronto-temporales...) ou épileptiques, les anomalies de perfusion intéressent des zones précises du cerveau, ce qui permet d'orienter le diagnostic. On observe également des troubles de la perfusion cérébrale dans certaines maladies infectieuses, telles que la neuroborréliose et l'encéphalite herpétique. Des traceurs ciblés sur des récepteurs spécifiques permettent une imagerie de la répartition des récepteurs de neurotransmetteurs essentiels (ceux de la dopamine avec le DaTSCAN(TM), qui peut-être utilisé dans la maladie de Parkinson).
La scintigraphie est aussi utilisée couramment pour diagnostiquer les maladies thyroïdiennes.
Elle est demandée si l'on suspecte une hyperthyroïdie, voire éventuellement un
hypofonctionnement ou une augmentation de volume de la thyroïde (goître) ou encore pour le contrôle d'une opération chirurgicale.
On peut également explorer le foie, les vaisseaux lymphatiques, les glandes surrénales
 
La scintigraphie osseuse comporte:des clichés "corps entier" : ensemble du squelette, en incidence antérieure et en incidence postérieure, réalisés séparément ou simultanément, le ou les détecteurs se déplaçant à vitesse constante au-dessus et au-dessous du patient allongé sur le lit d'examen.
Des clichés centrés sur une ou plusieurs régions d'intérêt (ROI), partie du squelette sur laquelle l'attention a été attirée soit par le demandeur d'examen, soit par la visualisation des clichés corps entier pratiqués. Ces clichés "centrés" sont des images statiques réalisées, selon la région concernée, sous différentes incidences : antérieure, postérieure, profil, oblique, ou incidences spéciales telle l'incidence "caudale" ou "assise" pour explorer le bassin (branches ischio et ilio-pubiennes, sacrum et coccyx).
Quantitative sur une ROI = scintigraphie avec comptage de l'activité détectée sur la ROI (l'épaule par exemple) et exprimé également sous forme de sa valeur moyenne par pixel constitutif de la ROI. Lorsque la ROI est une pièce osseuse ou articulaire bilatérale, l'examen doit être symétrique et comparatif.
Tomoscintigraphie ou TEMP (tomographie d'Emission Mono Photonique)
Son indication principale est l'exploration des anomalies rachidiennes, compte-tenu de la complexité des structures anatomiques explorées et des superpositions osseuses. La reconstruction des images est réalisée dans les plans transverse, frontal et sagittal. La TEMP réalisée sur des pièces osseuses ou des structures anatomiques complexes (rachis, carpe) permet la réalisation de fusion d'images avec la tomodensitométrie et l'IRM (imagerie multi-modalités).
scintigraphie osseuse dite 3 temps
- temps initial ou vasculaire : l'injection I.V. du radioélément est réalisée le patient sous la caméra à scintillation centrée sur la ROI et sur la région controlatérale. Un enregistrement de l'activité locale est immédiatement lancé et poursuivi sur une période de 2 minutes. Ce temps initial renseigne sur la vascularisation de la ROI considérée, comparativement à la zone controlatérale.
- temps précoce / tissulaire (cliché statique sur la ROI et sur la zone controlatérale 5 minutes après l'injection). Ce temps précoce renseigne sur la diffusion du radioélément depuis le compartiment vasculaire vers le compartiment interstitiel (perméabilité vasculaire accrue (inflammations, algodystrophie)
.- temps tardif ou osseux clichés statiques pratiqués 2 h après l'injection.
Images normales : fixation homogène, symétrique sur une pièce osseuse, il existe des zones d'hyperfixation normale (massif facial, grosses articulations (épaules, coudes, hanches, genoux), ailes iliaques / articulations sacro-iliaques, cartilages de croissance Sont vus les reins et la vessie (excrétion urinaire de la moitié de l’isotope).
Images anormales :
Elles sont de 2 types, en regard de la fixation normale de l'os sain avoisinant : hyperfixations et hypofixations.
- hyperfixation, hyperostéoblastose soit pure, soit réactionnelle et périphérique à une hyperostéoclastose. L'hyperostéoblastose (majoration du renouvellement osseux local) est une réponse de l'os à toute lésion
- hypofixation, rare (pièces métalliques (prothèses, stimulateurs cardiaques)).
Principales indications de. la scintigraphie osseuse et aspects scintigraphigues observés
Affections malignes :
Cancers primitifs des os (ostéosarcome, sarcome d'Ewing) : hyperfixants.
Métastases osseuses hyperfixantes : soit nombreuses, de l’axe pelvi-rachidien et racine des membres imitant une ostéopathie secondaire et même, dans certains cas, du fait de leur caractère très hyperfixant, un aspect de superscan, soit peu de métastases rares, voire unique, ou de topographie inhabituelle.
Affections bénignes : habituellement hyperfixantes, tumeurs bénignes des os (ostéome ostéoïde, Paget (hyperfixations très intenses voire déformations osseuses typiques (os longs en lame de sabre)).La scintigraphie osseuse recense sur l'ensemble du squelette les os atteints (Paget polyostotique, pauciostotique, voire mono-ostotique) et de chiffrer la masse osseuse atteinte par l'affection (masse osseuse pagétique totale)
Inflammations / infections osseuses (ostéites, ostéomyélites, infections sur prothèse, spondylodiscites...)
Maladies rhumatismales évoluées (arthroses des grosses articulations, PCE), NB : les ostéonécroses aseptiques épiphysaires, au début, sont hypofixantes (défaut de vascularisation) puis deviennent hyperfixantes par réaction ostéoblastique.
Traumatologie : les cals de fractures sont hyperfixants. La scintigraphie osseuse suit l'évolution d'un greffon osseux. ostéopathies raréfiantes (ostéoporose) : les fractures ou tassements-fractures vertébraux sont facilement identifiables et "datables" (d'autant plus hyperfixants qu'ils sont récents).
L'algodystrophie / formes cliniques (capsulite rétractile par exemple) : avec phase chaude (hyperhémique) puis froide (indication de l'examen en 3 temps).
Pathologies de fatigue des sportifs (périostites, fractures "de fatigue" non radiovisibles, enthésopathies).
Ostéochondrite primitive de hanche (enfant) : hypofixante à sa phase initiale, puis hyperfixante, et la synovite aigue transitoire ou rhume de hanche : hyperfixante d'emblée, le syndrome des "enfants battus" (syndrome de Silverman) dans lequel la scintigraphie osseuse présente une valeur médico-légale.
 
Les anomalies scintigraphiques sont plus précoces (jusqu'à 6 mois) (renouvellement osseux accéléré) que les anomalies radiologiques correspondantes (charge calcique augmentée (image condensante) ou diminuée (image lytique) d'environ 30 %). La sensibilité est bonne avec bilan d'extension corps entier, au prix d'une irradiation faible (la scintigraphie osseuse est un examen renouvelable pour suivre l'évolution d'une pathologie donnée), elle permet la découverte fortuite d'anomalies osseuses, mais aussi urinaires et rénales ou autres (amylose cardiaque).
Le défaut essentiel est le manque de spécificité (dans l'immense majorité une hyperfixation). Le problème d'irradiation est la seule contre-indication réelle de la scintigraphie osseuse : la femme enceinte / allaitant.


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