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