Gamma caméras

L’examen de médecine nucléaire le plus répandu

Les « gamma-caméras » ou caméras à scintillation sont des appareils qui permettent aux médecins nucléaires d’effectuer des « scintigraphies », examens qui fournissent des diagnostics détaillés sur le fonctionnement de la thyroïde, du cœur, des poumons, et de bien d’autres parties du corps. Les scintigraphies tirent leur nom de la faculté de certains cristaux, comme l’iodure de sodium, de scintiller (émission lumineuse) sous l’effet des rayonnements.

L’examen consiste à administrer au patient par l’intermédiaire d’un produit radiopharmaceutique une molécule comportant un isotope radioactif émetteur de rayons gamma, car ces rayons pénétrants sont susceptibles de sortir du corps et d’atteindre les dispositifs de détection. La présence en son sein d’un isotope radioactif n’affecte en rien le comportement chimique ou biologique de la molécule. Mais les rayons gamma émis signalent son parcours. La molécule ainsi marquée dont on cherche à suivre le devenir dans l’organisme est choisie en fonction du diagnostic à effectuer. Une fraction minime d’isotope radioactif suffit, étant donnée l’extrême sensibilité des systèmes de détection capables de compter les désintégrations d’atomes individuels.

Les marqueurs choisis pour les scintigraphies sont des isotopes qui vivent assez longtemps pour être acheminés de leur lieu de production à un hôpital, ce qui explique qu’un très grand nombre d’hôpitaux en soient équipés. Le marqueur le plus utilisé est le technétium-99m un isotope du technétium dont l’avantage est de n’émettre que des rayons gamma. Les scintigraphies cardiaques utilisent du thallium-201.

Comme son nom l’indique, la « gamma-caméra » détecte les rayons gamma émis par le marqueur radioactif. L’impact de ces rayons gamma sur un cristal d’iodure de sodium génère des scintillations qui sont détectées par des photomultiplicateurs. Il s’agit, à partir de l’observation d’un grand nombre de scintillations, de localiser la position des atomes émetteurs de rayons gamma.

Les scintillateurs et photomultiplicateurs pour la détection des gamma sont maintenant de plus en plus remplacés par des détecteurs au silicium, moins encombrants, plus efficaces, plus précis. La résolution des images est améliorée d’autant, les expositions pour un examen ont été divisées par 2 voire parfois par 5.

Adapter la prise de données au diagnostic recherché

Les médecins nucléaires utilisent de plusieurs façons une gamma-caméra en fonction de l’organe et de la pathologie à étudier. Les différents types de fonctionnement de la gamma-caméra sont appelés modes d’acquisition.

En faisant tourner la caméra autour du patient, on obtient des scintigraphies prises à des angles différents. En combinant ces images planes, il est possible de reconstruire, grâce à l’informatique, des tomographies, des scintigraphies spatiales à 3 dimensions.

Grâce à l’informatique, des calculs complexes transforment la répartition de la radioactivité en information utile pour le médecin. Des images sont formées en une fraction de seconde. On peut suivre ainsi en temps réel le rythme de la contraction cardiaque ou la filtration du plasma sanguin dans un rein. Une scintigraphie par gamma-caméra donnera une image du squelette, en injectant dans une veine du malade une solution contenant un isotope radioactif se fixant de préférence sur les os. On détectera ainsi la présence d’éventuelles métastases osseuses.

Les scintigraphies par gamma caméra sont les Scintigraphies osseuses, thyroïdiennes, cardiaques, cérébrales, rénales et pulmonaires