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A. Kas Médecine Nucléaire GH Pitié-Salpêtrière Charles Foix DES Radiologie Imagerie fonctionnelle et hybride – 6/12/2016
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A. Kas
Médecine Nucléaire
GH Pitié-Salpêtrière Charles Foix
DES Radiologie
Imagerie fonctionnelle et hybride – 6/12/2016
TEP-IRM 3T TOF Signa GE
• IRM 3T tunnel 70cm 60 cm
• Compatibilité de la chaine de
détection du TEP dans un champ
de 3 teslas (photomultiplicateurs
au silicium)
• TEP-TOF :
↑ résolution spatiale
↓ la dose délivrée
Atténuation par les antennes
compensée par un gain en
sensibilité
• Antennes compatibles avec la TEP
Performances techniques
Diamètre tunnel 60 cm
Axial FOV 25 cm
Sensibilité 21 cps/kBq
Fenêtre de coïncidence 4,57 ns
Temps de vol 380 ps
Valeur NEC max 210 kcps
Résolution en énergie 11%
Résolution spatiale Transaxiale 10 cm: 4,5 mm
Axiale 10 cm: 4,7 mm
EXPLORATION MULTIPARAMÉTRIQUE OPTIMALE
Potentiel de l’IRM + imagerie moléculaire en TEP
Informations anatomiques, fonctionnelles et
moléculaire en un seul examen
2 examens diagnostiques en 1 seule session
Amélioration du confort du patient
Amélioration de la quantification des images et
de la visualisation des structures cérébrales de
petites tailles:
• Correction d’effet de volume partiel
• Correction de mouvements
EXPLORATIONS LOCALISÉE + CORPS ENTIER
TEP-TDM : TDM donne les unités Hounsfield, donc les coefficients d’atténuation
TEP-IRM :
• Le signal IRM n’est pas lié à l’atténuation des tissus (densité des protons
et propriétés de relaxation)
• Signal IRM faible et équivalent dans des structures de densité différente
(os, poumon et air)
• Prise en compte de l’atténuation des antennes et de la table
• Problème de troncature FOV TEP 60 cm > FOV IRM 50 cm
• Artefact métallique
CHALLENGE DE LA CORRECTION D’ATTÉNUATION
• 1ère TEP-IRM « clinique » en France
• Evaluation pour l’ARS de l’intérêt clinique
• Nécessité de cibler quelques indications pour pouvoir exploiter les données après 1 ou 2 ans
• 1113 examens depuis octobre 2015 sur un mi-temps clinique
• Axe « tête et cou » : 90% des indications
TEP-IRM 3T TOF Signa GE
PROJET TEP-IRM DE LA PITIÉ-SALPÊTRIÈRE
IRM = examen de choix dans :
Etude des patho. cérébrales : tumorales, neurodégénératives et épilepsie
Etude loco-régionale de nombreux cancers abdomino pelviens, ORL …
Mais sensibilité parfois insuffisante : neurodégénératif, gg cervicaux envahis
Mais spécificité parfois insuffisante :
• Diagnostic de ganglions de petite taille ou étudiés après traitement
• Diagnostic différentiel inflammation-fibrose/tumeur
• Étude du péritoine (ganglions et nodules): action synergique de la TEP-IRM
• Augmentation spécificité par la TEP (+ balayage CE)
RATIONNEL
=> Choix d’indications pour lesquelles :
IRM = gold standard + Intérêt démontré de la TEP
Pathologies neurodégénératives n=780 examens
Diagnostic initial
Suivi évolutif
Bilan préchirurgical des épilepsies pharmaco-résistantes n=33
Neuro-oncologie n= 100
Diagnostic différentiel radionécrose / progression /pseudoprogression
Cancers ORL et maxillo-faciaux n=110
Statut initial
Adénopathie sans porte d’entrée
Évaluation de la réponse T et N après RCT
Bilan de récidive
PRINCIPALES INDICATIONS RETENUES « TÊTE ET COU »
Cancers du moyen et bas rectum n=13
Statut initial
Évaluation de la réponse T et N après RCT néoadjuvante
Cancers du foie et des voies biliaires n=6
Diagnostic et statut initial
Cancers du pancréas borderlines ou localement avancés n= 21
Statut initial
Évaluation de la réponse T et N après RCT néoadjuvante
Cancers du col, de l’endometre et carcinose peritonéale (ovaire et sein) n=20
Statut initial
Évaluation de la réponse T et N après RCT néoadjuvante
Cancers de la prostate n=22
Statut initial de cancers de la prostate agressifs (critères D’AMICO)
INDICATIONS RETENUES
Préparation du patient
Celle du TEP + de l’IRM
Précautions et contre-indications du TEP + celles de l’IRM
Prendre en compte la radioprotection du personnel
TEP-IRM EN PRATIQUE
Acquisition: the shorter, the better !!!
Acquisition plus longue qu’en TEPscan : 30 à 50 mn vs. 10 à 20 mn
Optimisation du workflow et sélection des séquences IRM : indispensables
Interprétation
2 examens diagnostiques
Double interprétation puis confrontation des 2 pour la synthèse
Objectif : 11 – 15 examens/ jour de qualité diagnostique
Correction et reconstruction
Correction d’atténuation par IRM (Dixon) ± Atlas
Indications
Réalisation pratique
Valeur ajoutée ?
• MA et démence apparentée
• Suspicion de démence mixte
• Suspicion d’encéphalite auto-
immune
• Parkinson atypique : AMS, DCB,
PSP, DCLD
TEP 18FDG IRM
Atrophie corticale, hippocampique ?
Atteinte vasculaire ?
Atteinte tumorale ?
Signes d’encéphalite ?
Signes de parkinson plus ?
TEP IRM au 18FDG
Jeun – Glycémie – repos neurosensoriel
2 MBq/kg de 18FDG - délai post-injection : 30 mn
Acquisition de 25 mn dont 10 à 16 mn de TEP
Antennes IRM multicanaux compatibles avec la TEP
IRM sans compromis, toutes les séquences sont disponibles (y compris Diffusion, Perfusion, Dixon, BOLD etc ….)
INDICATIONS EN NEURODÉGÉNÉRATIF : TROUBLES COGNITIFS
Hypométabolisme
dû à l’atrophie
Hypométabolisme
non dû à l’atrophie
QUALITÉ DES IMAGES
Acquisition cerveau : séquence de DIXON et atlas TDM DIXON : water, In phase, fat TEP NAC
TEP AC
Carte d’atténuation
Atlas TDM 50 patients
Antenne table
Pas totalement satisfaisant (segmentation à améliorer, épaisseur de la boite crânienne, variations d’anatomie non prise en compte par l’atlas) Test de la nouvelle séquence ZTE en cours
Segmentation
CORRECTION D’ATTÉNUATION
CORRECTION D’ATTÉNUATION
SEGMENTATION
DIXON
SEGMENTATION
ATLAS CT
Hippocampes normaux
Discrète atrophie pariétale
Homme, 53 ans. Bilan de troubles cognitifs. TEP-IRM au FDG
FLAIR DIFFUSION T1
SWAN
TEP-IRM FDG
Hypométabolisme postérieur bilatéral Hippocampes normaux
Profil métabolique évocateur de maladie d’Alzheimer à début jeune. Atrophie corticale modérée pariétale. Pas d’argument pour une démence d’origine vasculaire
MA jeune : discordance morpho-métabolique
Leucopathie supra-tentorielle
avec multiples hypersignaux
confluents
stade III de Fazekas et Schmidt
Hypométabolisme en faveur
d’une maladie d’Alzheimer
TEP-IRM au FDG Homme, 78 ans,
Tableau d’APP logopénique atypique.
DEMENCE MIXTE
Intérêt TEP-IRM :
-Avantage d’un seul examen (patient fragile)
-Synergie des informations permettant un « double-diagnostic »
76 ans : troubles cognitifs dans un contexte d’éthylisme chronique et
vasculaire MA ou démence mixte ?
Leucopathie sévère + état criblé NGC Hypométabolisme striatal + préfrontal D
Démence Vasculaire Sous-corticale
• Persistance prise de contraste en
IRM après traitement
• Récidive de gliome ou métastase
versus radionécrose
• Transformation anaplasique
• Ciblage de biopsie
INDICATIONS EN NEURO-ONCOLOGIE :
TEP 18FDG ou 18FDOPA IRM MULTIMODALE Morphologique
Perfusion
DIFFUSION
SWAN
(Profil métabolique en spectroRMN)
TEP IRM
Délai post-injection : 60 mn (FDG) – 10 mn (DOPA)
Acquisition : 45 mn dont 20 mn de TEP
Chélates de Gadolinium iv : 0,2 ml/kg
IRM multimodale +/- spectroRMN
60 ans
Glioblastome traité par chirurgie et RCT en 2012
Récidive traitée de 2014 à 2015
Stabilité radioclinique puis réapparition d’une PC en IRM frontale droite fin
2015
Bon état général
Avis de la RCP : TEP-IRM FDOPA INDICATION : radionécrose ou récidive ?
Déc 2012 Déc 2015
SWAN
Microsaignements (microbleeds) dans la zone irradiée
Hypersignal (cavité)
Pas d’hypercellularité corticale
DIFFUSION PERFUSION
Images de FDOPA
Conclusion de la TEP- IRM à la FDOPA :
Remaniements hémorragiques et nécrotiques frontaux D
(portion superficielle de la lésion) + probables nodules
tumoraux à la partie profonde.
Intérêt TEP-IRM :
Avantage d’un seul examen : confrontation spatiale et temporelle optimale
des 2 examens synergie des interprétations
Augmentation de la précision diagnostique et du niveau de confiance dans le
diagnostic d’imagerie
Foyer épileptogène (hypo. focal)
BILANS PRÉCHIRUGICAUX DES EPILEPSIES PARTIELLES
TEP 18FDG IRM Dysplasie corticale, Sclérose mésiale,
petits cavernomes, Tumeur
neuroépithéliale dysembryoplasique
T2 TEP-FDG
+ T1
Epilepsie Temporale
Foyer épileptogène (hypo. focal)
BILANS PRÉCHIRUGICAUX DES EPILEPSIES PARTIELLES
TEP 18FDG
T2 TEP-FDG
+ T1
Hypometabolisme mesiotemporal and anterior temporal ant. G identification d’un
HS T2 discret parahippocampique G compatible avec une dysplasie corticale focale.
IRM Dysplasie corticale, Sclérose mésiale,
petits cavernomes, Tumeur
neuroépithéliale dysembryoplasique
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Acquisition simultanée de 2 examens diagnostiques
Vraie multimodalité interprétée simultanément
confrontation précise des info. morpho. et métaboliques
précision diagnostique car meilleure visualisation des petites structures
Synergie des informations : intérêt dans les cas complexes +++
augmentation du niveau de confiance dans l’interprétation
« double-diagnostic »
Avantage pour le patient d’un seul examen
confort, transport et programmation facilités
meilleure adhésion du patient
Défis méthodologiques : correction d’atténuation perfectible
Conclusion
Indications
Réalisation pratique
Valeur ajoutée ?
• Métabolisme, limites de la tumeur
• Métabolisme ganglionnnaire cervical
• Métastase à distance ou K
synchrone
TEP IRM
Limites tumorales
Envahissement ganglionnaire
Localisation à distance
Staging intial des cancers T4, T3
Ganglion sans porte d’entrée
Suspicion de récidive
CHOIX DES INDICATIONS : CELLES DE LA TEP-FDG
◦ Difficile car manque de guidelines et de standardisation
◦ Double objectif : étude localisée + corps entier sans compromis sur la qualité des images TEP et IRM
◦ Problème du temps d’examen
Au maximum : 45 min d’examen
Compromis entre ce qui est désirable et ce qui est suffisant
Commencer les séquences pendant la fixation du traceur (1h) ?
Pas de réduction du temps d’examen mais gain de temps pour le patient
Examen simultané : Centre du FOV identique pour les deux examens
TEP
25 cm
IRM morpho
Acquisition des séquences IRM morphologiques +
séquences pour la correction d’atténuation (DIXON)
L’IRM nécessite des acquisitions longues !!!!
La durée de l’examen imposé par l’IRM
Repérage
DIXON
Séquences
Morphologiques
TEP
t
TEP
25 cm
DIXON
Mise en place clinique : contraintes
1) 1h avant : injection de 18FDG
2) Acquisition TEP/IRM cervico-faciale (20 mn) • TEP : 1 pas centré sur la lésion • IRM : Dixon (correction d’atténuation)
Axial T1, Axial IDEAL T2 Après injection de gadolinium
+/- Perfusion 3D T1 Gd FatSat
3) Acquisition TEP/IRM corps entier (12 mn) • TEP : 4 pas et 3 minutes/pas • IRM : Dixon (correction d’atténuation)
LAVA-Flex post-contrast, Diffusion 4) IRM cervico-faciale en option (8 mn)
Axial T1 IDEAL Gd, Coronal T2 IDEAL, Axial diffusion 40 à 60 min d’acquisition
+ 5 d’installation
INFORMATION EXTRAITES
Anatomique
CE/local
Fusion
T2,T1,Diff
Axial, Coro
Fonctionnel
Simultané
SUV/ADC
SUV/perf
Métabolisme
choline/hypoxie …
3’
3’
3’
3’
Artéfacts métalliques moins gênants qu’en TDM
Excellent contraste des tissus mous
Complémentarité du TEP et de l’IRM favorisée par un recalage optimal et la fusion des images
Délimitation tumorale sur une anatomie complexe (palais mou, ptérygoides, contact vasculaire, base du crâne, franchissement de la ligne médiane)
Intérêt dans les cas complexes : récidives après chirurgie et RT
IRM T1 Gd TEP-IRM TDM
Bilan d’extension initial carcinome épidermoïde bord libre langue gauche
CE du palais dur. Staging initial.
Doute sur atteinte du palais mou à
l’IRM. Pas d’hypermétabolisme en
TEP.
Conclusion TEP-IRM : palais
mou non envahi
Confirmation histologique
Stadification T : TEP-IRM/ histologie
stade T PET/MR Histo.
T0 2(5%) 2(5%)
T1 5(14%) 4(11%)
T2 8(22%) 9(24%)
T3 0 1(3%)
T4 22(59%) 21(58%)
Population :
84 patients (45 hommes, 60±5 ans)
48 CE, 12 CAK, 7 sarcomes, 16 autres
cavité orale > oropharynx > glandes salivaires > sinus > pharyngolarynx
46 bilan initiaux, 22 récidives, 12 éval. thérapeutiques, 3 CUP
37 exérèses chirurgicales, 41 curages ganglionnaires
94% de T staging correct
Schaarschmidt 2015 EJNM :
stadification T
N=12 bilans initiaux : 75% TEP/MR vs
59% en TEP/CT injecté (NS)
N=13 récidives : 72% TEP/MR
vs72% en TEP/CT injecté
CE gingivo-mand D (SUV 13,9) Gg IB droit (SUV 4,4) et IIB gauche (SUV=1,8) Conclusion TEP-IRM : N0
T1 Gd TEP/IRM
T1
T1 Gd TEP IRM
TEP FDG
Stadification N : TEP-IRM versus histologie
N= 31, performance = 83%, VPN = 91%, VPP = 75%
Schaarschmidt 2015 EJNM : N staging
N=34 : 71% en TEP/MR vs 77% en TEP/CT injecté (NS)
• Comparaison TEP-IRM vs TEPscan injecté • TEP-IRM = modalité de choix pour les récidives et K de la cavité
orale (moins d’artéfacts qu’en scanner) • Potentiel de l’IRM paramétrique (diff, perf) associée à l’imagerie
TEP pour l’étude combinée du microenvironnement tumoral et du statut métabolique tumoral
MIP TEP TEP
Lava-Flex T1G FatSat TEP-IRM
Limites en IRM : visualisation du parenchyme pulmonaire
MR-based AC (Dixon sequence)
Methodological issue :
artefacts due to air/bone
interfaces and dental implants
lack of signal from bone
combined reading of PET
images with and without AC is
needed
pseudo CT-based atlas method not
suitable because of misregistrations
between atlas and AC MR scan
Perspectives : ZTE sequence to
improve bone segmentation
Dixon MR sequence
Pseudo-CT based atlas
ZTE MR sequence
Lava-Flex T1G FatSat TEP-IRM
Acquisition longue, complexe mais faisable en clinique
Complémentarité de l’IRM et du TEP dans la délimitation tumorale et la caractérisation ganglionnaire
• confrontation précise des info. morpho. et métaboliques
• précision diagnostique car meilleure visualisation des petites structures
Intérêt de la double expertise médecin nucléaire et radiologue
Intérêt du bilan d’extension à distance
Confort pour le patient : 2 examens diagnostiques en une seule session
Lava-Flex T1G FatSat TEP-IRM
Questions en suspens et challenge :
Amélioration nécessaire de la correction de l’atténuation
- structures osseuses mal prises en compte
- sous-estimation des SUV en TEP à proximité des structures osseuses
Compromis étude CE/localisée : 2 tasks TEP pour garder la simultanéité d’acquisition; temps IRM divisé par 2 pour chaque tache
Eviter les informations redondantes : travail d’optimisation indispensable
