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UE2 : Biophysique Pr François Rouzet Mardi 22/10/2017 13h30 à 15h30 Ronéotypeuse : Elise LACOMBE Ronéoficheuse : Laura SCHLAYEN Cours n°7 – Médecine nucléaire PM = Photomultiplicateur EPE = Effet photoélectrique Le prof a accepté de relire la ronéo, elle est donc susceptible de changer. Les partiels seront composés de 2 types de questions : - Les QROC : questions de synthèse, il est nécessaire d’avoir bien compris son cours - Les QCM : questions plus spécifiques Ronéo 5 – UE2 – Cours 7 : Médecine nucléaire Page 1 sur 19

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UE2 : Biophysique

Pr François Rouzet

Mardi 22/10/2017 13h30 à 15h30

Ronéotypeuse : Elise LACOMBE

Ronéoficheuse : Laura SCHLAYEN

Cours n°7 – Médecine nucléaire

PM = Photomultiplicateur

EPE = Effet photoélectrique

Le prof a accepté de relire la ronéo, elle est donc susceptible de changer.

Les partiels seront composés de 2 types de questions :

- Les QROC : questions de synthèse, il est nécessaire d’avoir bien compris son cours- Les QCM : questions plus spécifiques

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Sommaire

I. Introduction A. Les domaines d’application de la médecine nucléaire B. Les principes de l’imagerie en médecine nucléaire C. Synthèse des différentes modalités d’imagerie

II. Radiotraceurs A. Principes des traceurs B. Principes des marqueurs

Les différentes particules Les caractéristiques des radiotraceurs Les différentes méthodes de production des marqueurs Les marqueurs à connaitre

III. Méthodes de détection – γ-caméra A. Principes de détection B. Le photomultiplicateur C. La spectrométrie D. La localisation des photons E. Le collimateur F. Modes d’acquisition

IV. Méthodes de détection   – Tomographie par émission de positons (TEP) A. Principes de détection B. TEP/TDM   : caméra hybride C. Modes d’acquisition

V. Principales applications cliniques

VI. Perspectives A. Les évolutions B. Les semi-conducteurs

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I. Introduction

A. Domaines d’application

La médecine nucléaire se définit comme l’utilisation de radioéléments artificiels (isotopes) à des fins médicales.

Elle est utilisée dans plusieurs domaines :

Biologie : In vitro  : par radioanalyse ou radio-immuno assay, méthode qui permet de doser des substances biologiques In vivo  : par l’injection de radiotraceurs au patient

Imagerie : par la scintigraphie Thérapeutique : radiothérapie interne : permet une action ciblée du traitement

B. Les principes de l’imagerie en médecine nucléaire

L’idée est d’injecter des agents radioactifs qui vont permettre de détecter une fonction physiologique ou une voie métabolique spécifique. Ensuite, la détection du traceur présent au sein de l’organisme se fait au niveau externe.

On distingue 2 techniques de détection qui dépendent du mode de rayonnement des agents que l’on va utiliser :

- La scintigraphie monophotonique pour les émetteurs gamma ɣ- La tomographie par émission de positons

Contrairement à l’IRM et au scanner qui sont très résolus, l’imagerie en scintigraphie est moins résolue mais la quantification est très précise.

2 principes différencient l’imagerie scintigraphique des autres types (IRM, SCANNER etc) :

- Imagerie par émission  : les agents radioactifs vont se fixer au niveau de l’organe et on va enregistrer ces photons présents à l’intérieur de l’organisme

≠ imagerie par transmission : exemple du scanner : les rayons X passent à travers l’organisme, sont atténués de façons différentes par les composants du corps. On enregistre finalement le signal qui ressort du patient, les photons sont donc transmis.

- Imagerie fonctionnelle ou moléculaire  : correspond à l’image d’un processus biologique utilisant des sondes moléculaires spécifiques. Permet la visualisation, la caractérisation, et surtout la quantification par des méthodes non invasives de processus biologiques au niveau cellulaire et moléculaire chez l’homme.

≠ imagerie morphologique ou anatomique (écho, scanner etc) : caractéristiques physiques des tissus

Par exemple, un crâne vu sous différentes méthodes d’imagerie :

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Scanner : contraste de l’image rendu dépend de la densité du tissu, on représente les tissus les plus denses en blanc et en noir les moins denses. L’os sera en blanc (très dense) et le liquide céphalo-rachidien (LCR) en noir (peu dense)

IRM : on différencie assez bien la substance blanche et la substance grise parce la résonnance des photons va dépendre de leur microenvironnement : on distingue bien le LCR car composé d’eau.

TEP : La dopamine marquée au fluor et va donc se fixer sur le récepteur dopaminergique. L’intensité du signal dépend de la densité de ces récepteurs. L’imagerie scintigraphique est donc quantitative.

Le glucose marqué au fluor 18 va permettre la représentation de l’activité métabolique

L’eau marqué qui permet d’avoir des informations sur les flux sanguins

→ L’information obtenue en scintigraphie est donc complètement dépendante de l’agent d’imagerie utilisé.

On remarque que : Il n'y a pas de contraste sans agent d’imagerie (radiotraceur). La résolution spatiale de l’imagerie moléculaire est inférieure à celle de l’imagerie morphologique. Cela permet l’obtention d’informations de natures différentes : densité de récepteur, activité métabolique, débit…

Physiologiquement, un ligand naturel se fixe sur son récepteur et induit une réponse cellulaire. Pour l'imagerie, on va utiliser soit un ligand naturel qu'on marque par un radiomarqueur, soit un ligand de synthèse (ligand naturel modifié) également marqué. On suit le ligand et on obtient ainsi une image de répartition, de distribution du ligand dans tout le corps du patient.

C. Synthèse des différentes modalités d’imagerie

Le scanner = forme d’imagerie résolue, donne des informations principalement anatomiques.

L’échographie (ultrasons) = résolution spatiale importante, permet de mettre en évidence des processus physiologiques.

L’IRM = donne des informations sur l’anatomie, la physiologie et permet d’accéder au métabolisme.

Les méthodes de médecine nucléaires (SPECT = Single photon emission computed tomography PET = TEP en anglais) = donne des informations sur le métabolisme et sur l’aspect moléculaire mais peu sur l’anatomie car la résolution spatiale est inférieure aux méthodes d’imagerie morphologique.

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II. Les radiotraceurs A. Principe des radiotraceurs

Un traceur se définit comme une substance physiologiquement indiscernable de la substance tracée (étudiée) mais détectable indépendamment de celle-ci. Introduit en quantité minime, il ne modifie ni l’équilibre ni le parcours de la substance tracée.

Il est habituellement composé d’un vecteur : partie physiologiquement « active » et d’un marqueur : isotope radioactif, qui permet la détection du traceur.

Exemple de l’iode :

Un isotope c’est un élément chimiquement identique à l’élément stable, le numéro atomique est identique, et qui par contre est différent physiquement. Il existe plusieurs isotopes de l’iode : l’iode127, isotope stable, ou encore l’iode123 (qui va émettre des rayonnements gamma).

L’iode est capté par la thyroïde car à la base des hormones thyroïdiennes. Si on administre un mélange d’iode stable et d’iode123 on aura exactement la même biodistribution dans la thyroïde. Mais l’iode123 va émettre des rayonnements gamma que l’on va pouvoir détecter qui va permettre de quantifier l’intensité et la captation de l’iode par la thyroïde et donc sa capacité à produire des hormones : c’est le principe de la scintigraphie thyroïdienne.

Sur la scintigraphie de gauche, on peut observer les 2 lobes et l’isthme de la thyroïde.

A droite, en injectant de l’iode 131 (émetteur ᵝ‾) on observe ce nodule toxique qui capte majoritairement l’iode car fonctionne de manière excessive. On va donc pouvoir proposer une radiothérapie locale.

B. Principes des marqueurs

On 4 types de particules :

- Particules α : grosses particules, TEL élevé, parcours très court (quelques dizaines µm) ; impossible à utiliser en imagerie car on ne peut pas enregistrer de signal à l’extérieur de l’organisme

- Particules β- et électrons Auger : TEL moyen, parcours fini (mm/cm), impossibilité de faire de l’imagerie pour la même raison que les particules α

- Particules β+ : TEL moyen, parcours fini (mm/cm) mais émission de 2 photons d’annihilation de 511 kev à 180° l’un de l’autre

- Photons X ou γ : TEL très faible, parcours de type I(x) = I0 . e-μx

Donc en résumé : 2 types d’imagerie en fonction du marqueur : émetteur γ → gamma-caméra et émetteur β+ → tomographie par émission de positons (TEP)

L’imagerie n’est pas possible ni avec les particules alpha ni avec les électrons mais ils sont utilisables en thérapie (transfert d’énergie par ionisation), de plus certains éléments sont émetteurs β- et γ.

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Exemples :

Radioéléments libres se comportant comme un traceur   :

123I, 131I : thyroïde

201Thallium : perfusion myocardique

18Fluor : os

81mKrypton : ventilation pulmonaire

Radioélément associé à un vecteur non biologique : la majorité

Radioélément associé à un vecteur biologique

99mTc et hématies : ventriculographie, recherche de saignement occulte

99mTc et macro-agrégats d’albumine humaine : perfusion pulmonaire

99mTc et polynucléaires : recherche d’infections bactériennes

Radioélément intégré à un vecteur biologique :

11C (émetteur de positons) à la place d’un atome de 12C (stable) dans les molécules organiques H2150 : eau marquée par un émetteur de positons

Caractéristiques   :

Le traceur doit être physiologiquement indiscernable de la substance tracée dans le processus physiologique étudié

Le traceur doit pouvoir être utilisé en quantité suffisamment faible pour ne pas intervenir dans le mécanisme étudié (→ concentration nano voire pico-molaire)

Le marquage ne doit pas modifier le métabolisme du vecteur (exemple : marquage d’un ligand) Le marquage doit être stable Demi-vie (physique) du marqueur adaptée à la demi-vie

(biologique) du vecteur, elle-même adaptée au processus physiologique étudié 

Activité spécifique : c’est la radioactivité sur la quantité cumulée en mole ou masse administre au patient

Contrainte : quantité de traceur très faible mais doit être facilement détectable et quantifiable → activité élevée pour une quantité (volume) donnée de traceur a (t) = A (t) / q

Production

Il existe 3 modes de production des marqueurs :

- Réacteur nucléaire :Permet de produire en grande quantité certains isotopes qui dépendent de mécanisme de fission avec noyaux lourds et des demi-vies relativement faibles Disponibilité : dépend de la ½ vie et du transportCoût relativement faible (grande production)

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- Cyclotron :Permet de produire en majorité des émetteurs de positons, typiquement le fluorDisponibilité : ½ vie généralement courte → production à proximité du site d’utilisation (sauf pour le 18Fluor : T½ = 110 mn), temps de livraisons assez courts car de nombreux cyclotrons autour de Paris Coût élevé

- Générateur (Ex : 99mTc; 82Rb) ce qui a de plus simple pour une utilisation quotidienne, présent dans les servicesDisponibilité permanenteCoût faible/modéré

Les marqueurs à connaître

99mTechnétium : émetteur γ

Utilisé en scintigraphie monophotonique Énergie des photons (140 keV) optimale pour les détecteurs Demi-vie (6h) permettant de limiter l’exposition des patients, sans que la décroissance n’interfère avec la

qualité des examens ou la gestion des patients Disponibilité permanente (générateur – production à partir du Molybdène-99) et faible coût Adapté au marquage de nombreux vecteurs, utilisé dans la majorité des examens

18Fluor : émetteur de positons (β+)

Utilisé en tomographie par émission de positons (TEP) Demi-vie (110 min) permettant de limiter l’exposition des patients mais nécessitant une bonne coordination

entre livraison du traceur marqué (ex : FDG), injection au patient et acquisition des images. Produit de cyclotron → livraison quotidienne / biquotidienne par un laboratoire radiopharmaceutique Adapté au marquage de nombreux vecteurs

III. Méthodes de détection – γ-caméra A. Principes de détection

Pour être détectés, les photons doivent interagir avec le milieu de détection. Les photons gamma a une probabilité d’interaction avec la matière très faible. Côté plutôt positif en termes d’irradiation des patients, c’est-à-dire que l’énergie déposée dans le patient est très faible. Mais pour les images il faut une interaction. Cette probabilité est exprimée par un coefficient d’atténuation μ :

Pour avoir un maximum de chance de détecter le rayonnement, il va falloir utiliser des énergies relativement faibles. Mais cela va obliger à utiliser des cristaux dont le numéro atomique est élevé de manière à pouvoir bloquer ce vecteur analytique et ensuite détecter les évènements secondaires. La majorité des photons va passer à travers le cristal.

Cristal scintillant = Milieu capable d'émettre un rayonnement de fluorescence après interaction avec un photon incident.

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On peut distinguer différents types d’interaction en fonction de l’énergie des rayonnements et des numéros atomiques :

La création de paires n’est pas adaptée à l’imagerie.

L’effet photoélectrique (EPE) est l’effet recherché : on a transfert de la totalité de l'énergie du photon à 1 seul photoélectron la probabilité de l’effet augmente avec un numéro atomique diminué et diminue lorsque l’énergie augmente (exemple du Technétium).

L’effet Compton est l’effet non désiré : on a un transfert partiel de l'énergie à plusieurs électrons avec modification de la trajectoire et perte d'énergie du photon incident donc on a une perte d’informations. Va générer du « bruit » dans l’image.

Interactions du photoélectron avec le cristal : excitations multiples avec émission d'un rayonnement de fluorescence (lors du retour à l’état fondamentale) dont l'énergie est proportionnelle à celle du photon incident (transfert d'énergie du photon incident au photoélectron).

B. Le photomultiplicateur (PM)

Transforme le signal lumineux du rayonnement fluorescent provenant du cristal en un signal électrique proportionnel mais amplifié. La photocathode émet des photoélectrons à la suite de l’interaction avec les photons de fluorescence. Les électrons sont focalisés vers la 1ère dynode. Il y a une succession d’ionisation puis ils sont accélérés par l’application d’une tension entre chaque dynode. Augmentation du nombre d’e- entre chaque dynode et amplification du signal d’un facteur ND (avec N : nombre d’e- recrutés sur chaque dynode et D : nombre de dynodes) (facteur ≈ 1010)

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En pratique il y a une série de photomultiplicateurs qui vont couvrir toute la surface du cristal du détecteur. Chaque PM va voir ce rayonnement de fluorescence avec un angle qui va dépendre de la proximité du PM avec le point d’incidence. A la sortie du PM, on aura un signal électrique qui sera d’autant plus ample, dont l’intensité sera beaucoup plus importante, s’il sera proche du photon.

Ce qui va permettre d’obtenir 2 informations : on va pouvoir localiser le point d’impact du photon incident (2 dimensions, plan 0xy) et en intégrant le signal de sortie de l’ensemble des PM on aura un signal proportionnel à l’énergie du photon incident.Cette mesure de l’énergie du photon incident correspond à la spectrométrie.C'est donc à posteriori qu'on détermine le type de photon qui a interagit.

C. La spectrométrie

Le spectre théorique du Technétium 99 est constitué d’une raie a une seule énergie. En pratique, on a 2 éléments qui vont interagir et qui vont générer de l’imprécision sur cette mesure.

Premièrement, on a vu que l’on avait 2 types d’interaction : EPE et Compton.

Avec l’EPE on a une absorption totale de l’énergie du photon. Par contre du fait de l’électronique, et de la variabilité et de la précision relative du PM, on va faire une petite erreur sur la mesure de l’énergie du photon incident. C’est ce qui explique qu’on n’aura pas un spectre avec une raie unique.

A cela vient s’ajouter l’effet Compton, on va avoir toutes les énergies entre l’énergie quasiment maximale avec un transfert d’énergie quasi-totale et l’énergie du choc tangentiel dans lequel le transfert d’énergie est nul.

Il y aura donc la superposition d’un spectre continu dû à l’effet Compton et un spectre de raie lié à l’EPE. C’est pour cela qu’une fenêtre de sélection d’énergie (dont la largeur dépend de la résolution en énergie du système) est sélectionnée de manière à n’accepter que les photons dont l’énergie est proche de l’énergie d’émission (élimination des photons diffusés).

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Intérêt également de la spectrométrie pour les acquisitions en double isotope → scintigraphie monophotonique uniquement ! On va donc utiliser plusieurs fenêtres d’énergie pour localiser les différents radiopharmaceutiques.

D. La localisation des photons

La zone d’interaction du photon incident avec le cristal correspond au barycentre du signal issu des photomultiplicateurs.

L’identification de la zone d’émission d’un photon au sein de la source va, quant à elle, dépendre du type d’isotope utilisé :

• Monophotonique (émetteur γ) = collimation physique / Collimateur.

• Biphotonique (émetteur de positons) = collimation électronique (ligne de réponse).

E. Le collimateur

Les photons sont émis dans toutes les directions on cherche à comprendre comment on fait pour localiser la zone d’émission : on utilise un collimateur

Il est constitué de canaux juxtaposés et parallèles séparés par des cloisons (= septa) dont le matériau est un métal lourd (Plomb ou Tungstène).

Le collimateur a pour fonction de ne laisser pénétrer que les photons provenant d’une direction déterminée : seulement les photons dont la trajectoire est perpendiculaire à la surface du détecteur.

L’épaisseur des septa est adaptée à l’énergie des photons du radioélément utilisé comme traceur.

Le problème des collimateurs sont qu’ils entraînent une baisse importante de la sensibilité (10-4) → compromis résolution spatiale / sensibilité.

Plus on s’éloigne de la surface du collimateur, plus on va perdre en résolution spatiale.

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Plus on s’éloigne, plus le champ de vu aura la forme d’un cône et donc la zone de détection va s’élargir.

Il y a donc 2 solutions pour résoudre ce problème :

1. Réduire au maximum la distance collimateur – source (patient)

2. Collimateurs (très) haute résolution, Canaux plus étroits ,Septa plus long

La plupart des collimateurs ont des canaux parallèles qui conservent la géométrie de la source en sélectionnant les photons dont la direction est perpendiculaire à la surface du détecteur.

Mais ils peuvent aussi être en éventail ou fan-beam : ce qui permet un agrandissement et une distorsion géométrique afin d’améliorer l’efficacité de détection.

Ainsi qu’en sténopés ou pin-hole qui permettent l’agrandissement et l’inversion de l’image.

Schéma de synthèse :

F. Modes d’acquisition

Les détecteurs des Gamma caméras sont des détecteurs plans, on peut avoir différents types d'image, en fonction de l’espace et du temps.

De l'espace

- Acquisition planaire (2D), les détecteurs sont immobiles, c’est la plus simple, ensemble d’un volume projeté sur une surface.

Exemple :

Scintigraphie pulmonaire : elle peut s'effectuer de 2 façons : soit par ventilation (le patient inhale le traceur), soit par perfusion (on injecte le traceur dans le patient). La scintigraphie par ventilation précède quasiment toujours la scintigraphie par perfusion.

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En effet, la scintigraphie par ventilation étudie si le poumon reçoit bien l'air venant de la trachée alors que la scintigraphie par perfusion étudie si le poumon est bien vascularisé́ (cette dernière ne touchera que le secteur vasculaire). On peut observer sur la scintigraphie que le poumon est mal ou non perfusé mais en même temps, on observe qu'il est bien ventilé. On peut donc mettre en évidence une embolie pulmonaire (caillot d'origine se détache de la veine et migre vers l'artère pulmonaire pour la boucher).

- Acquisition tomographique (en 3D), en faisant tourner les détecteurs autour du patient, imagerie en coupe.

Exemple :

Ventriculographie isotopique, où on peut observer plusieurs coupes du coeur grâce aux détecteurs qui tournent autour du patient grâce au marquage des globules rouges.

Scintigraphie cérébrale, le traceur est injecté par perfusion, il se distribuera sur les neurones en fonction du débit de perfusion locale. Cet examen est très utile pour détecter une maladie d'Alzheimer (diminution du débit de perfusion assez précoce=hypoperfusion locale, raréfaction neuronale qui sont les premiers signes annonciateurs) ou de Parkinson (dégénérescence de neurones dopaminergiques).

Du temps

- Statiques (Images)- Dynamiques (vidéo) = acquisition indexée par le temps, plusieurs types :

Acquisition matricielle : succession d’images planaires à intervalle variable, on peut observer le parcours du radiotraceur dans l’organisme.

Acquisition séquentielle (mode liste) : enregistrement la position de chaque événement en fonction de son temps de survenue, permettant une reconstruction a posteriori.

Synchronisation à l’ECG → analyse de la cinétique du myocarde.

On enregistre l'ECG en même temps que l'acquisition, et ainsi supprimer les extras systole.

IV. Méthodes de détection – Tomographie par émission de positons (TEP) A. Principes de détection

Le détecteur est un détecteur circulaire. Le radiotraceur marqué par un émetteur de positons. La résolution spatiale ≈ 2 mm (µTEP) à 3-5 mm (TEP cliniques). Les radioéléments utilisés ont une ½ vie courte.

Essor considérable lié à l’utilisation du 18F-déoxyglucose (FDG) en oncologie qui est un analogue du glucose. Le glucose, lorsqu’il pénètre dans la cellule, est phosphorylé en glucose-6-P par l'hexokinase, puis est transformé en fructose-6-P par le G6P-isomérase. En revanche le 18FDG, lorsqu’il pénètre dans la cellule, est phosphorylé par

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l'hexokinase en 18FDG-6-P, qui n'est pas métabolisé et reste séquestré dans la cellule. Le 18FDG s’accumule donc dans la cellule ce qui amplifie le signal. C’est le radiotraceur le plus utilisé en TEP.

Son taux d’accumulation est proportionnel à l’utilisation de glucose par la cellule.

Le principe de la TEP : il s’agit d’un traceur marqué qui va émettre un positon qui va avoir un parcours fini dans la matière : quelques mm. Il y a ensuite un phénomène d’annihilation : naissance de 2 photons gamma de 511 kev émis à 180° l’un de l’autre.

Les détecteurs sont formés de nombreux cristaux de petites tailles, de densité et d'épaisseur supérieur à celle de la scintigraphie monophotonique. Ils ont la forme de couronne à 360° on va donc avoir l’assemblage de plusieurs couronnes. La TEP n'utilise pas de collimateur, la collimation est électronique.

Le bloc détecteur est constitué de cristaux et de photomultiplicateur. Le photon va interagir dans le cristal, émettre un photon de fluorescence, qui va être amplifié par le photomultiplicateur. L'information va ensuite être transmise au système électronique.

Pour la TEP, il va y avoir une détection en coïncidence : Les 2 photons de 511 keV sont détectés dans un intervalle de temps, appelé fenêtre de coïncidence, déterminé (quelques nanosecondes). Cela permet de savoir que les deux photons sont issus de la même annihilation. Cela permet de d'établir la ligne de réponse, et ainsi situer la zone d'émission des positons.

Il y a plusieurs types d’évènement détectés :

- La coïncidence vraie : les deux photons sont issus de la même annihilation.

- La coïncidence fortuite : aléatoire, surtout si les activités sont élevées, 2 photons sont arrivés en même temps, dans la même fenêtre de coïncidence mais qui proviennent de 2 événements différents.

- La coïncidence diffusée : dû à une diffusion Compton à l'intérieur du patient, un des deux positons change de trajectoire, ce qui donne une ligne de réponse erronée.

B. TEP/TDM : caméra hybride

Toutes ces caméras sont associées à un scanner : il y a 2 intérêts à cela :

- La correction d’atténuation : on a vu que la scintigraphie est une imagerie d’émission donc l’événement a lieu à l’intérieur de l’organisme donc la détection se fait à l’extérieur de l’organisme : entre les deux, les photons vont travers les tissus biologiques qui peuvent avoir des densités différentes. L’atténuation ne sera donc pas la même en fonction que le photon traverse un poumon ou un os. Cela va donc impacter sur l’image. Pour compenser cette atténuation on utilise les informations du scanner qui créent une carte d’atténuation.

Résultat : image de la répartition du traceur corrigée de l’atténuation. Permet aussi la quantification de la concentration du traceur dans le tissu.

- Le repérage anatomique (co-localisation)

C. Modes d’acquisition

Déroulement de l’examen :

Scanner sur l’ensemble du champ à explorer : repérage + correction d’atténuation (hélicoïdal) Largeur du champ de vue TEP : environ 20 cm

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Translations successives du lit pour couvrir tout le champ Pour chaque position du lit, acquisition de l’image d’émission (TEP, de 2 à 3 minutes) Reconstruction TEP sans et avec correction d’atténuation Présentation des résultats sans ou avec fusion

Grâce au coefficient d'atténuation, on peut faire une quantification absolue, en déterminant la concentration radioactive du produit au niveau du tissu. On peut donc connaitre précisément la concentration et la quantité́ de l'agent d'imagerie présent dans l’organisme à partir d'images.

Le paramètre quantitatif utilisé en routine, sur tous les examens c’est le SUV qui correspond à la valeur de fixation standardisée : manière d’avoir une valeur reproductible qui mesure l’intensité de fixation.

On peut le mesurer de façon absolue parce que : c’est une faible atténuation (511 keV) qui est corrigée, il y a une bonne résolution spatiale et une correction de l’effet de volume partiel.

V. Principales applications cliniques

La TEP est utilisée en oncologie pour la caractérisation de masses tumorales, la détection de tumeur primitive, le bilan de l’extension métastatique, l’évaluation de l’efficacité thérapeutique, le diagnostic de récidive, le diagnostic de masses résiduelles ainsi que le pronostic.

Illustration d’un lymphome disparaissant progressivement au bout de 20 jour mais

récidive u bout de 6 mois.

VI. Perspectives A. Les Evolutions

Il y a des développements sur les agents d’imagerie avec le développement de nouveau traceurs qui sont plus spécifiques en particuliers pour l’oncologie, le domaine cardio-vasculaire ainsi que la neurologie (Alzheimer). Il y a aussi des évolutions sur les systèmes de détection, les caméras : amélioration des performances des détecteurs. On note aussi une évolution sur les méthodes de reconstruction : avec la correction d’atténuation, la reconstruction 3D et la synchronisation respiratoire.

B. Les semi-conducteurs

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C’est ce qui remplace les détecteurs conventionnels, cette technologie est utilisée dans les gamma-caméras récentes. Un semi-conducteur se définit comme un matériau dont la conductivité électrique se situe entre celle d’un isolant et celle d’un conducteur (métal).

Ils permettent l’amélioration de la résolution énergétique et du taux de comptage ainsi qu’un encombrement moindre.

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