Tomographie TEP

Examens TEP : Un dépistage précoce des cancers

La Tomographie par émission de positons, ou TEP, est une technique moderne d’Imagerie Nucléaire. En plein développement et généralement associée à un scanner, elle permet le dépistage précoce de cancers. La TEP 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 gamma 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.

Contrairement aux radioisotopes 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.

Les isotopes radioactifs bêta-plus n’existent pas à l’état naturel. Il faut les produire.

Principe et réalisation de l’examen :

La principale tomographie par émission de positons repose sur la fixation du 18-FDG dans les cellules métaboliquement actives (cellules tumorales et infectieuses) montrant une augmentation de la consommation du glucose. Pour éviter une compétition entre le glucose circulant dans le sang et le glucose marqué au fluor-18 (18F), le patient doit être à jeun depuis au moins 5 heures. De même, pour éviter une fixation musculaire (le muscle en activité est consommateur de glucose), une durée de une heure est respectée entre l’injection intraveineuse et l’examen.

La durée du passage sous la caméra TEP varie de 20 à 45 minutes selon le type de caméra TEP utilisé. Si un scanner X est associé à la caméra TEP, il est alors possible d’obtenir des coupes tomographiques fusionnées apportant à la fois une information anatomique et une information fonctionnelle.

Dans le cas de suivi de traitements, un intervalle de 3 semaines est respecté entre la dernière cure de chimiothérapie et l’examen TEP (le traitement de chimiothérapie peut provoquer une absence de fixation du traceur là où se trouve une lésion). Des intervalles respectifs d’un mois et de 3 mois sont respectés entre un traitement de radiothérapie ou un acte chirurgical car des fixations dues à des inflammations, peuvent être détectées là où il n’y a pas de lésions.

Traceurs radioactifs utilisés en TEP

La plupart des examens utilisent comme produit radiopharmaceutique le 18-FDG, 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.

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 une thérapie (chimiothérapie, radiothérapie).

Une des dernières avancées technologiques de l’imagerie médicale pour le dépistage des cancers consiste à associer un ” scanner ” 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.