Tomographie par mission de positons Dr Anne HITZEL

Tomographie par émission de positons Dr Anne HITZEL

g X Anatomie Fonction PET Médecine Nucléaire Emission Gamma-caméra Radiologie Transmission

Principes physiques

Principe physique · Injection IV d'un émetteur + · Rencontre matière - antimatière (e+ / e-) · Réaction d'annihilation · Disparition des 2 particules · Apparition de 2 photons – en direction antiparallèle – avec une énergie constante 511 ke. V

Désintégration + A A 0 Z X Z 1 Y 1 1 1 0 0 1 p 0 n 0 1 g 511 Ke. V * + e(1 à 3 mm) g 511 Ke. V

Matériel : le TEP

Tomographie par émission de positons

Tomographie par émission de positons

Fonctionnement · Détecteurs disposés en couronne anneau autour du patient · Détecteurs : cristal et photomultiplicateurs · Photon émis cristal émission de lumière (scintillation) · Transformation en signal électrique · Amplification par les photomultiplicateurs

Principe général de détection · Détection simultanée (en coïncidence) des DEUX photons émis lors de l'annihilation du positon · Répétition des annihilations plusieurs milliers de fois par seconde

Principe physique · Détection des photons émis à 180° l'un de l'autre par des cristaux opposés · Lieu de l'annihilation : sur une ligne de coïncidence rejoignant ces cristaux · Lieu de l'annihilation : à qq mm du lieu d'émission du positon, donc de l'atome de 18 F

Événements détectés en TEP Coïncidences vraies : signal utile Coïncidences diffusées : dégradation de la qualité de l’image Coïncidences fortuites : dégradation de la qualité de l’image Photons absorbés : phénomène d’atténuation

Différentes étapes d’une mesure en TEP · Enregistrement simultané des 2 photons · Localisation du lieu de désintégration · Reconstruction d'une série de coupes · Chacun des détecteurs diamétralement opposés : – cristal scintillateur + photomultiplicateurs · Circuit de coïncidence – fenêtre énergétique – fenêtre temporelle · collimation électronique

La TEP au FDG

[18 F]fluoro-2 -déoxy-D-glucose (18 F-FDG) Plasma GLUT Précurseurs glucose [18 F]FDG Métabolites G 6 P glucose-6 -phosphate [18 F]FDG-phosphate Cellule FDG : Reflet du métabolisme du glucose G 6 PD . . .

Biodistribution du FDG • Cerveau +++ • Cœur ++ • Foie et os + • Élimination + – Rein et vessie +++ – Digestif + • Tumeurs

18 FDG en cancérologie · Augmentation métabolisme glucidique · Sur-expression des transporteurs du glucose · Augmentation fixation FDG

Paramètres mesurés en TEP Imagerie anatomique Opacité pulmonaire Imagerie fonctionnelle Tumeur bénigne Tumeur maligne + métastase

Principe de la TEP au FDG Modalité d'imagerie diagnostique basée sur une augmentation du métabolisme glucidique dans les cellules malignes

Paramètres mesurés en TEP · Cellules tumorales : surconsommation de glucose ⇒ accumulation du 18 F-FDG (hypermétabolisme)

FDG et spécificité Patho inflammatoire rhumatologique Œsophagite Fixation colique fonctionnelle Fixation vasculaire artérite Poumon T 1 N+ Surrénale M+ Fixation vasculaire athérome

Intérêt de la fusion TEP-TDM

Pourquoi la TEP ? · Sensibilité de détection élevée · Réalisation d’images corps entier · Les modifications fonctionnelles précèdent souvent les changements anatomiques

Intérêt du FDG · Moyen efficace de détection – Classification – Maladie résiduelle – Récidive · Moyen de caractérisation tumorale – Diagnostic de malignité – Viabilité – Réponse aux traitements

Réalisation de l’examen

Avant l’examen · Vérifier ce qui peut modifier l’interprétation de l’examen – – Diabète déséquilibré Chirurgie < 2 mois Radiothérapie < 2 mois Chimiothérapie < 10 jours – Maladie bénigne inflammatoire – Infection récente – Certains traitements (corticoïdes, facteurs de croissance)

Préparation du patient · Jeûne > 6 h PAS d’allergie · PAS de perfusion de glucosé · Hydratation suffisante (VAV) · Vérification absence de CI : Grossesse · Contrôle glycémie capillaire · Prémédication éventuelle · Mise au repos, éviter le froid

Déroulement de l’examen FDG f° poids VAV Repos Reconstruction minutes 20 – 30 60 20 – 30 5 -20

Acquisition des images · Patient en décubitus dorsal · Bras au-dessus de la tête si possible · Déplacement progressif de la table à l'intérieur du TEP

Interprétation de l’examen · Analyse visuelle – Nombre de foyers, localisation, intensité · Quantification – SUV : Standardized Uptake Value Activité tumorale mesurée x poids Activité injectée

Interprétation de l’examen • • • TEP seule et fusionnée au scanner Recherche augmentation de fixation anormales En 3 D et en coupes axiales, frontales

Interprétation de l’examen : Faux positifs · Fixations physiologiques atypiques • • • Muscles (mise au repos nécessaire) Graisse brune Fixation colique Fixation gastrique Rein pelvien Fixation thymique (notamment chez les jeunes enfants) • • • Granulome Anthracose Sarcoïdose Athérosclérose Fibrose rétropéritonéale · Inflammation

Interprétation de l’examen : Faux positifs ·Infections ·Maladies thyroïdiennes ·Fixation du squelette • • Facteurs de croissance, post-chimiothérapie Fracture récente • • • Chimiothérapie : fixation médullaire, digestive Facteurs de croissance : fixation médullaire, splénique Radiothérapie Antidiabétiques oraux … ·Interférence des traitements

Interprétation de l’examen : Faux négatifs − Non respect du jeûne ou hyperglycémie − Faible fixation tumorale : lymphome de bas grade, ADK bronchio-alvéolaire, tumeurs endocrines différenciées − Diminution du rapport signal/bruit : cerveau, para-cardiaque, péri-rénal, périurétéral − Interférence : chimiothérapie trop proche, facteurs de croissance, radiothérapie − Taille des lésions

AMM du FDG · Le FDG 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

AMM du FDG : indications les plus documentées (1) – Diagnostic : » Nodule pulmonaire isolé : caractérisation » Adénopathie cervicale métastatique d’origine inconnue : recherche du cancer primitif – Stadification : » Cancer primitif pulmonaire et détection des métastases pulmonaires » Tumeurs des VADS, y compris pour orienter les prélèvements biopsiques » Récidive de cancer colorectal » Lymphome malin » Mélanome

AMM du FDG : indications les plus documentées (2) – Suivi de la réponse thérapeutique » Cancer des voies aérodigestives supérieures » Lymphome malin – Détection des récidives suspectées » » » Cancer des voies aérodigestives supérieures Cancer primitif pulmonaire Cancer colorectal Lymphome malin Mélanome

Principales indications · Bilan extension – Précision de l'envahissement local d'une tumeur – Bilan d'extension local – Diagnostic des métastases à distance – Modification de la prise en charge thérapeutique initiale chez environ 30 % · Autres ? – Evaluation précoce de l’efficacité des traitements

Indications diagnostiques du FDG en oncologie · Caractérisation de masse – tumeur maligne tumeur bénigne · Identification des sites primitifs – néoplasie de primitif inconnu, – élévation de marqueurs tumoraux isolés, – ganglions néoplasiques isolés · Aide à la localisation des sites de biopsie

Classification par le FDG · Précision de l'envahissement local d'une tumeur – bilan d'extension local · Diagnostic des métastases à distance – bilan d'extension à distance · Diagnostic de rechute / récurrences tumorales · Bilan d'extension lors d'une récidive tumorale avérée

Monitoring par FDG en oncologie · Suivi thérapeutique – évaluation de la réponse au traitement » rémission complète ou partielle » rechute · Planification thérapeutique