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Examens TEP



Tomographie par Emission de Positons

La TEP : un instrument de dépistage précoce des cancers



La Tomographie par émission de positons fournit aux équipes médicales des diagnostics précoces dans le cas d'une maladie ou encore des informations supplémentaires aidant à déterminer si l'état d'un patient relève d'une intervention chirurgicale. En cancérologie, l'examen permet de suivre la réponse du patient à un traitement de radiothérapie ou de chimiothérapie et d'identifier d'éventuelles métastases. Le diagnostic issu d'un examen TEP peut modifier l'attitude thérapeutique et la prise en charge du patient : arrêt d'un traitement inefficace, changements inter-modalités (remplacement d'une chirurgie par de la radiothérapie par exemple) ou changements intra-modalité (modification du traitement médical, du geste chirurgical ou du protocole de radiothérapie).

On utilise comme marqueur radioactif des radioéléments bêta-plus, émetteurs d'électrons positifs ou positons. Après un court parcours, les positons disparaissent en émettant deux rayons gammas émis dos à dos. La détection simultanée des deux gamma permet de localiser la zone d'émission qui est proche de celle où l'atome s'est fixé. On dresse ainsi une carte de la fixation de ces atomes radioactifs dans les cellules afin de détecter des points chauds.

L'apport des images TEP
La TEP permet de détecter précocement des cancers ou de suivre, comme ici, l'évolution d'un cancer déclaré. Ces trois coupes d'un même patient vues par un scanner (CT) et une caméra TEP montrent ce qu'apporte cette technique d'imagerie nucléaire. Alors que le scanner fournit des images anatomiques précises mais ne détecte pas de lésions, les images TEP indiquent une activité cellulaire anormale dans la région du larynx avec une seconde lésion à proximité de la tumeur principale, soupçonnée lors d'un présent examen. C'est la technique de tomographie qui permet d'obtenir ces trois coupes à partir d'un examen unique.
General Electric/Medical systems (Courtesy of the University of Zurich)

Contrairement aux isotopes utilisés en scintigraphie comme l'iode-131 ou le technétium-99m, les radioéléments émetteurs de positons sont des éléments chimiques légers et abondants dans la matière vivante (oxygène, carbone, azote, etc...) ou des halogènes (fluor-18, brome-76) facilement incorporables à des molécules. Ils permettent de suivre le métabolisme de molécules qui jouent un rôle clé dans le corps humain. L'injection de fluorodésoxyglucose (FDG), glucose marqué au fluor-18, permet de suivre la consommation tissulaire de glucose. Cette consommation reflète le fonctionnement tissulaire, qu'il s'agisse de neurones, des cellules du muscle cardiaque ou d'un tissu cancéreux.

Une molécule aussi simple que l'eau, marquée à l'oxygène-15, permet de cartographier l'irrigation sanguine du cerveau et l'exploration de ses fonctions. Cette exploration a ouvert de nouvelles perspectives en neurologie ou en psychologie, en linguistique et, plus généralement, dans les sciences cognitives. Malheureusement les isotopes radioactifs bêta-plus n'existent pas à l'état naturel. Il faut les produire.

Traceurs radioactifs utilisés en TEP



La plupart des examens utilisent comme produit radiopharmaceutique le 18FDG, un analogue fluoré (le "fluorodésoxyglucose") marquée par un isotope radioactif du fluor, le fluor-18 dont la période est de 110 minutes. L'emploi d'autres marqueurs émetteurs de positons, comme l'oxygène-15, l'azote-13 ou le carbone-11, dont les périodes sont beaucoup plus courtes (2, 10 et 21 minutes respectivement), demandent au minimum un cyclotron et des installations lourdes de radiochimie sur place.

Caractéristiques des émetteurs de positons
On remarquera les durées de vie ultra courtes des radio-isotopes utilisés en tomographie. Certaines sont si brèves que ces produits doivent être utilisés sur le lieu de production. Seul le fluor-18 peut être transporté. Les photons gamma qui servent à reconstruire l’image sont émis après que le positon produit par le noyau radioactif ait parcouru quelques millimètres. L’image est d’autant plus précise que ce parcours est petit. L’avantage est encore au fluor-18.
IN2P3

Les périodes radioactives des émetteurs de positons sont extrêmement courtes : de deux minutes pour l'oxygène-15 à un peu moins de deux heures pour le fluor-18. Ces isotopes sont donc à consommer très près de leur lieu de production. Il faut disposer à proximité d'un cyclotron (petit accélérateur) pour en produire et d'un laboratoire de radiochimie pour les extraire.

Parmi toutes les molécules marquées par des émetteurs de positons, le FDG occupe la première place. En plus de ses propriétés biologiques remarquables, sa période « raisonnablement longue » permet la mise en place d'un circuit de livraison entre le site de production et de nombreux hôpitaux. L'indication principale d'un examen TEP au FDG est aujourd'hui l'examen corps entier en oncologie clinique et qui concerne le bilan d'extension du cancer. Le FDG semble aujourd'hui le traceur idéal pour dépister précocement les tumeurs cancéreuses et suivre leur évolution.

Indications de la tomoscintigraphie au 18FDG :
- Caractérisation des tumeurs primitives ;
- Bilan d'extension pré-thérapeutique ;
- Recherche de récidives ;
- Evaluation de la réponse à thérapie (chimiothérapie, radiothérapie).

Une des dernières avancées technologiques de l'imagerie médicale pour le dépistage des cancers consiste à associer un " scanner X " à un " tomographe par émission de positons ". C'est le TEP-Scan. Ces appareils hybrides permettent de fusionner les images anatomiques issues du scanner et les images fonctionnelles réalisées à l'aide du module TEP.