FAQ Frequently Asked Questions

Tomographie par Emission de Positons
QUESTIONS - REPONSES

Version 1.4 - Dernière mise à jour : 21.01.2002

Ce document composé de 44 paragraphes tentera de répondre à la majorité des questions. Celui-ci est principalement destiné au grand public, mais il est probable que le personnel médical puisse également trouver réponses à ses interrogations.

Le document s'articule en trois parties :

01 à 14 : Principes de la Tomographie par Emission de Positons.
15 à 30 : La TEP au 18 FDG en Cancérologie : applications, indications et résultats.
31 à 43 : L'examen 18 FDG proprement dit.

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Au sein des réponses apportées, vous trouverez également différents liens du type < en savoir plus > ceux-ci vous renverront sur d'autres pages du site abordant plus en détail les topiques abordés. Le site PETSCANonline.com étant encore en phase de développement, il se peut que certains liens ne soient pas actifs, veuillez-nous en excuser.

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Sommaire :

1. Qu'est ce que la Tomographie par Emission de Positons ?
2. A quoi ressemble un PETSCAN ?
3. Quelle est la différence entre TEP et PETSCAN ?
4. Quelle est la différence entre Imagerie Fonctionnelle et Imagerie Anatomique ?
5. Les grands principes (l'exemple du PET réalisé au 18 FDG)
6. FDG-PET : synoptique.
7. Comment le PETSCAN détecte-t-il le Fluor ?
8. Les émetteurs de positons utilisés en PET
9. Quelles sont les grandes applications cliniques du PET ?
10. Quels sont les différents traceurs utilisés en PET ?
11. Qu'est ce que le 18 FDG ?
12. Comment le 18 FDG permet-il la détection du cancer ?
13. Quelle est la différence entre PETSCAN et CDET ?
14. Qu'est ce que la correction d'atténuation ?
15. Aspect d'un examen 18FDG-PET normal.
16. Le 18 FDG-PET est-il utile dans le dépistage des tumeurs (screening) ?
17. Quels types de tumeurs le 18FDG-PET peut-il déceler ?
18. Indications du 18 FDG-PET en Oncologie.
19. PET clinique : Le 18FDG-PET dans la caractérisation de masse tumorale.
    (différenciation entre tumeurs malignes et tumeurs bénignes).
20. PET clinique : Le 18FDG-PET dans l'identification des sites primitifs. (néoplasie de primitif inconnu, élévation de marqueur tumoraux isolés, ganglions néoplasiques isolés).
21. PET clinique : Le 18FDG-PET dans l'aide à la localisation des sites de biopsie.
22. PET clinique : Le 18FDG-PET afin de préciser l'envahissement local d'une tumeur.
23. PET clinique : Le 18FDG-PET dans le diagnostic de l'extension loco-régionale d'une tumeur (bilan d'extension local).
24. PET clinique : Le 18FDG-PET dans le diagnostic des métastases à distance (bilan d'extension à distance)
25. PET clinique : Le 18FDG-PET dans le diagnostic de récidive / récurences tumorales.
26. PET clinique : Comment le 18FDG-PET permet-il de modifier la thérapeutique ?
27. PET clinique : Le 18FDG-PET dans le suivi thérapeutique (évaluation de la réponse au traitement, rémission complète ou partielle / rechute).
28. PET clinique : Le 18FDG-PET dans la précision du grade de malignité tumorale (principalement dans les tumeurs cérébrales).
29. Quelles sont les causes de Faux Positifs ?
30. Quelles sont les causes de Faux Négatifs ?
31. Existe-t-il des contre-indications à l'examen ?
32. Existe-t-il des effets secondaires à l'examen ?
33. Quelles sont les précautions à prendre avant l'examen ?
34. Quels traitement médicamenteux faut-il interrompre ou modifier avant et après examen ?
35. Quelles sont les précautions à prendre après l'examen ?
36. Réalisation pratique de l'examen.
37. Combien de temps dure l'examen ?
38. Quelles sont les activités (doses radioactives) injectées au patient ?
39. Le 18 FDG-PET peut-il être réalisé chez l'enfant ?
40. Notions financières. Rapport cout-efficacité.
41. La Tomographie par Emission de Positons existe-elle en France ?
42. Le 18 FDG-PET est-il remboursé en France ?
43. Quelle est la situation à l'étranger ?
44. Conclusion.

Signer notre recueil de signatures sur le sous équipement Français en matière de PETSCAN.

1. Qu'est ce que la Tomographie par Emission de Positons ?

La Tomographie par Emission de Positons (TEP) est une technique d'imagerie médicale fonctionnelle, également appelée métabolique par opposition aux techniques d'imagerie médicale conventionnelle, dites anatomiques (Radiologie, Scanner, Imagerie par Résonance Magnétique). Elle est fondée sur l'administration d'une substance radioactive émettrice de photons gamma, dont on suit la distribution dans l'organisme avec un détecteur approprié : le PETSCAN.

La TEP fait ainsi partie au même titre que la scintigraphie des examens dits de Médecine Nucléaire (ou Radio-Isotopes), car elle utilise d'infimes quantités de produit radioactif lors de sa réalisation.

2. A quoi ressemble un Petscan ?

Un Petscan ressemble à un scanner traditionnel. Il s'agit d'un appareil au travers duquel se déplace un lit mobile, ainsi seule une partie du corps se trouve dans la machine à un instant donné. L'espace réservé au patient est donc ainsi réduit, mais le sentiment de claustrophobie ressenti par certains lors de l'examen est relativement rare et beaucoup moins fréquent qu'en IRM. Par ailleurs, l'examen est totalement silencieux. Voir également : réalisation de l'examen. [Q.36]

3. Quelle est la différence entre TEP et PETSCAN ?

Il n'existe aucune différence entre TEP et PET, la plupart des pays européens utilisent l'abréviation PET pour Positron Emission Tomography, ou PETSCAN. Dans les pays francophones, l'abréviation utilisée est TEP, pour Tomographie par Emission de Positons. L'appellation plus ancienne était PETT pour Positron Emission Tomography Transverse. En savoir plus : Historique du PETSCAN

Les examens sont donc classiquement réalisés sur des caméras PET dites "dédiées". Il est cependant techniquement possible de réaliser l'examen sur un autre type de caméra, dite CDET, C-DET ou TEDC.., celles-ci faisant appel à une gamma-caméra traditionnelle équipée d'un système de détection en coïncidence. [Q.13] - En savoir plus sur la distinction CDET / PET

4. Quelle est la différence entre Imagerie Fonctionnelle et Imagerie Anatomique ?

L'imagerie médicale conventionnelle, également appelée anatomique ou structurale le plus souvent utilisée en médecine regroupe la radiologie traditionnelle dite radiologie X, le scanner ou Tomodensitométrie X (TDM), l'Echographie, et l'Imagerie par Résonance Magnétique (IRM). Ces techniques permettent d'obtenir des informations sur la STRUCTURE des organes, leur forme, leurs limites, et dans certains cas leur contenu (structures osseuses, calculs vesicaux)

A l'opposé, les techniques d'imagerie fonctionnelle s'intéresseront à la FONCTION des organes, des tissus ou des cellules, c'est-à-dire à leur METABOLISME. Les techniques d'imagerie fonctionnelle sont la scintigraphie, le PETSCAN, et certaines études d'IRM, dite IRM fonctionnelle.

Les techniques d'imagerie anatomique :

La radiologie standard, dite X, utilise pour se faire les rayons X. Lors de la prise de la radiographie, le patient est placé entre une source de rayons X et un film radiographique. Pendant un temps extrêmement bref, un faisceau de rayons X est envoyé sur une zone du patient (ex: thorax), ce faisceau interagira avec les différentes structures traversées, puis les rayons X iront imprégner une plaque photographique placée derrière le patient. A titre d' exemple, les rayons X qui au cours de leur parcours ne rencontreront que de l'air, ou des tissus de densité faible (densité électronique) seront peu arrêtés dans l'organisme et iront fortement imprégner le film radiologique (zone noire sur le film ou hyper clarté, c'est le cas par exemple des poumons).

A l'opposé, lorsque les rayons X traverseront des structures de haute densité, telles que les os, ils seront en grande partie arrêtés, et peu d'entre eux atteindront le film radiologique (partie blanche sur la radiographie, ou opacité). Entre ces deux extrêmes, les rayons rencontrant des structures de densité intermédiaire comme le cœur, des muscles, etc.. seront partiellement arrêtés dans l'organisme, et formeront sur le film toute une variété de contrastes. En savoir plus.

Ainsi, la radiologie X, reflétera la densité, dite densité électronique des tissus examinés, donc leur structure, os, air, eau etc. , mais en aucun cas la fonction de l'organe examiné.

La Tomodensitométrie X, plus connue sous le nom de Scanner, suit exactement le même principe que la radiologie X. Elle utilise également des rayons X, dont la source ne sera plus fixe, mais tournera autour du patient, ce que fera le récepteur (l'équivalent du film radiographique) conjointement. Le principe physique utilisé est donc le même, mais le simple fait que le système puisse tourner autour du patient fournira alors des coupes transverses de l'organisme. D' autres systèmes d'imagerie utilisent ce principe d'atténuation de rayons X dans l'organisme: mammographie, urographie intra veineuse, coronarographie etc. En savoir plus. "D'une manière simplifiée, les images radiologiques standards et scanner X sont des cartographies de la distribution anatomique de l'atténuation des rayons X par les organes. "

L' Echographie, n'utilise pas de rayons X, mais se sert des propriétés des ultrasons. Lors de l'examen, le médecin déplace une sonde sur la peau du patient, cette sonde émet un faisceau d'ultrasons. Le faisceau d'ultrasons émis traversera l'organisme dans la direction imposée par la sonde, et interagira avec les structures anatomiques rencontrées sur son chemin. En fonction de la nature des tissus, les ultrasons les traverseront simplement, seront absorbés, ou réfléchis vers la sonde elle-même (phénomène d'écho), les caractéristiques de ces ultrasons renvoyés vers la sonde seront ainsi modifiées. La réception et l'analyse des modifications du faisceau d'ultrasons seront à l'origine de la formation de l'image. En savoir plus. "D'une manière simplifiée, les images échographiques sont des cartographies de la distribution anatomique du collagène (surtout) et de l'élastine dans les organes. "

L'Imagerie par Résonance Magnétique, IRM, également nommée RMN (Résonance Magnétique Nucléaire) utilise un principe physique totalement différent, qui n'a rien à voir avec la radioactivité. Lors de l'examen par IRM, le patient est placé à l'intérieur d'un tunnel, où règne un champ magnétique très intense (champ magnétique de même nature que celui qui oriente l'aiguille indiquant le Nord d'une boussole, à la différence près que l'intensité de ce champ magnétique est environ 10000 à 15000 fois plus intense). Une fois placé, dans ce champ magnétique, l'ensemble des atomes d'hydrogène (principalement ceux des molécules d'eau H2O qui composent notre organisme se comporteront comme des milliards de boussoles, et s'orienteront toutes dans le même sens sous l'influence de cet intense champ magnétique.

Durant de très brefs intervalles, la machine enverra différents signaux (dits signaux de radio fréquence) afin de perturber l'orientation de ces atomes. Ces milliards d'atomes "perturbés" reviendront à leur "position d'origine" dès que possible. En revenant à leur état initial, ces atomes, en fonction de leur propriété, de leur voisinage émettront à leur tour certains signaux électromagnétiques, ce seront ces derniers qui seront à l'origine des images générées par l'IRM. En d'autres termes, et d'une manière un peu simpliste, l'IRM est en mesure de fournir des images en fonction de la densité des tissus en atomes d'hydrogène (densité protonique). En savoir plus.

" D'une manière simplifiée, les images IRM sont des cartographies de la distribution anatomique de l'eau et de la graisse dans les organes "

Dans ces quatre cas de figure, les images obtenues fourniront des renseignements anatomiques, sur la taille et le volume des organes, sur leur rapport avec les organes de voisinage, sur leur parenchyme (tissus qui les composent), mais en aucun cas sur leur fonction. Il sera ainsi possible de dire que le poumon présente une masse de 2 cm, plus ou moins opaque (arrêtant les rayons X , par exemple), que cette masse occupe telle zone du poumon, qu'elle est de forme régulière ou irrégulière, qu'elle a tendance à envahir ou à refouler certains organes de voisinage, par exemple la trachée, etc.

Les critères utilisés pour appréhender le caractère bénin ou malin de cette masse, seront le plus souvent indirects (image inhabituelle, augmentation de taille entre deux radiographies ou scanners consécutifs, masse de forme irrégulière, refoulant certaines autres structures...). Si dans certains cas le faisceau d'arguments (l'ensemble des critères radiologiques) associé aux autres paramètres cliniques (examen clinique, examens biologiques...) oriente fortement vers le caractère malin d'une lésion, dans de nombreux cas, l'imagerie anatomique a bien du mal à conclure et le diagnostic de certitude ne se fera que par le prélèvement histologique (chirurgie, laparoscopie, endoscopie et biopsie) au niveau de la masse et lors de son examen au microscope.


Les techniques d'imagerie fonctionnelle :

A l'opposé, l'imagerie fonctionnelle ne s'intéresse guère à la structure des organes, mais à leur fonctionnement, même si elle est en mesure d'apporter certaines informations sur leur anatomie. Les grands types d'imageries fonctionnelles sont : la scintigraphie, la tomoscintigraphie, l'imagerie par résonance magnétique fonctionnelle (IRMf) et la Tomographie par Emission de Positons. Les trois premières sont du domaine de la clinique et réalisées par les Médecins Nucléaires, l'IRMf est encore le plus souvent du domaine de la recherche des sciences cognitives et neurosciences.

Dans le cas de la scintigraphie osseuse, l'image réalisée grâce à la détection des rayons gamma émis par l'isotope est dite planaire car réalisée dans un seul plan. (vues antérieure, postérieure et parfois images de profil.)

Lors d'autres examens de médecine nucléaire, il pourra être réalisé une image en 3 dimensions en faisant tourner le ou les détecteurs de la gamma caméra autour du patient : c'est le cas des tomoscintigraphies myocardiques, cérébrales ou encore de la colonne vertébrale.

L'IRMf. : IRM fonctionnelle L' IRM fonctionnelle repose sur les mêmes principes physiques que l'IRM anatomique (cf. plus haut). Cependant en modifiant certains paramètres d'acquisition des images, il est possible de réaliser une image reflétant "les variations de l'apport sanguin". Ces variations de débit sanguin dans le cerveau étant reliées à l'activité des neurones, il sera possible de "voir" les neurones fonctionner. En demandant au sujet de réaliser certaines tâches cognitives durant l'examen (ex : paradigmes de calcul mental, regard, audition...) les images IRMf obtenues permettront de préciser quelle zone du cerveau fonctionne dans telle ou telle circonstance. Le domaine de l'IRMf s'intéresse exclusivement au cerveau, et reste du domaine de la recherche en neurologie, en neuro-psychologie et en neuro-psychiatrie. En savoir plus. " d'une manière simplifiée, les images IRMf sont cartographies de la distribution anatomique des variations du débit sanguin (augmentation ou diminution) au niveau de certaines régions cérébrales, chez un sujet que l'on soumet à une tâche sensitive ou motrice mettant en jeu les populations neuronales de ces régions . Elles sont donc réservées actuellement à l'exploration cérébrale "

La TEP ou Tomographie par Emission de Positons. La TEP ou PETSCAN, tout comme la scintigraphie, repose sur l'injection d'un traceur, le plus souvent du 18 Fluoro Deoxy Glucose ou 18 FDG. La distribution de ce traceur dans l'organisme sera détectée grâce à un scanner particulier : le PETSCAN.

En médecine nucléaire traditionnelle (SPECT*), les isotopes utilisés (thallium, technétium) sont de demi-vie relativement longue (quelques heures ou jours), hors les schémas de désintégration des isotopes sont souvent complexes, c'est-à-dire qu'ils émettent un rayonnement principal (dont on se sert pour leur détection) mais également d'autres rayonnements qui viennent le plus souvent dégrader la qualité de l'image scintigraphique. Enfin le principe de détection de la radioactivité repose sur la détection de l'émission d' UNE particule (photon) : la détection est dite mono-photonique.

En PET, les isotopes utilisés sont de demi-vie très brève (de quelques minutes à quelques heures), leur schéma de désintégration est simple : lors de leur désintégration radioactive, ils émettront un positon** (l'anti particule de l'électron). Ce positon après un parcours très bref dans la matière (1 à 3 millimètres) rencontrera sa particule soeur l'électron. De cette rencontre matière-antimatière, résultera une réaction d'annihilation, les deux particules disparaîtront en donnant naissance à deux photons. Ces deux photons seront émis en direction diamétralement opposée (180°) et emporteront avec eux une énergie constante ( 511KeV ) Cf. ci-dessous.

Le PETSCAN ne détectera ainsi pas directement le positon, mais les deux photons émis lors de son annihilation. Le principe du petscan repose sur la détection simultanée (détection en coïncidence) de ces DEUX photons.

Ce phénomène d'annihilation se répétera plusieurs milliers de fois par seconde : le PETSCAN en enregistrant simultanément ces deux photons tentera de connaître l'origine et le lieu de cette désintégration. Une fois les informations recueillies par l'ensemble des détecteurs, l'ordinateur sera en mesure de reconstruire une série de coupes anatomiques du corps (tomographie), faisant apparaître sous différents contrastes les lieux où a été détecté le maximum d'annihilations. En savoir plus

* SPECT : Single Photon Emission Computerized Tomography

**Les anglo-saxons utilisent le terme de "Positron"

5. Les grands principes du PET (exemple du 18FDG-PET)

La réalisation d'un PETSCAN nécessite l'injection d'un traceur, nous prendrons ici pour exemple le traceur le plus utilisé : le 18 FDG, 18 fluoro-déoxy-glucose. L'examen réalisé au 18 FDG est souvent appelé TEP au 18 FDG ou 18FDG-PET ou encore Scintigraphie au 18FDG.

5.1 Synthèse de l'isotope émetteur de positon. La synthèse de l'isotope -fluor 18- est réalisée grâce à un cyclotron médical. Sa production est réalisée en bombardant de l'oxygène avec des protons, ceci afin d'enrichir le noyau de l'atome de fluor en protons. Cet enrichissement du noyau rendra l'atome instable. Afin de revenir à son état normal, le fluor dans notre exemple émettra un positon. En savoir plus...

5.2. Synthèse du traceur. Une fois réalisée la synthèse du fluor 18, celui-ci est incorporé dans une molécule de glucose. L'atome de fluor de par sa petite taille et ses propriétés physiques, viendra remplacer un groupement OH (groupement hydroxyle) sur la molécule de glucose formant ainsi le 18 F fluoro-déoxy-glucose (18 FDG). En savoir plus... Les centres PET ne disposant pas de cyclotron, recevront leur 18FDG d'un site de fabrication distant. Compte tenu de la courte demi-vie du Fluor (109 minutes), il est impératif que la distance séparant le site de production du centre PET n'excède pas 2 heures de transport. [Q. 8]

5.3. Contrôle de qualité du traceur.

Avant toute injection à l'homme, le 18FDG doit satisfaire à certaines conditions réglementaires. En savoir plus...
Ce contrôle de qualité doit s'assurer de :

• la pureté chimique (détection d'autres composés chimiques actifs, mesure du pH…)
• la pureté radio-chimique (détection de composés chimiques secondaires également marqués par l'isotope)
• la pureté radio-isotopique (détection d'autres isotopes)
• la pureté micro-biologique (le soluté doit être stérile, détection de contaminations bactériennes…)
• la pyrogénicité (le soluté ne doit pas contenir d'agent pyrogène, "succeptible d'engendrer la fièvre")
  

5.4. Injection.

Le 18FDG est ensuite rapidement injecté au patient, le plus souvent dans une veine du bras, comme une simple perfusion intraveineuse. Afin de permettre au FDG de se répartir correctement dans l'organisme, il est demandé au patient de rester allongé, au repos strict, durant 45 minutes. Cette période de repos absolu est essentielle. [Q.36] Réalisation de l'examen.

5.5. L'examen proprement dit

Le patient est placé sur la table d'examen, bras le long du corps. Cette table se déplacera progressivement à l'intérieur du Petscan afin de réaliser l'acquisition des images. Dans certaines indications, Cancer du sein par exemple, il sera réalisé une acquisition supplémentaire (bras positionnés au dessus de la tête afin de dégager les creux axillaires).

La durée de l'examen peut ainsi varier de 45 minutes à 1heure 30 en fonction du type de caméra utilisée et du protocole suivi. [Q.37]

6. Synoptique : l'examen PET de A à Z

1. Synthèse de l' isotope
		Le fluor 18 est synthétisé grâce au bombardement de protons (H+) sur une cible (oxygène 18): En savoir plus...
2. Synthèse du 18 FDG Incorporation du Fluor 18 dans une molécule de Glucose, formant ainsi le 18-FDG : 18F Fluoro-déoxy-glucose. En savoir plus...		3. Vérification des qualités du 18 FDG Puretés chimique, radio-chimique, radio-isotopique, micro-biologique et apyrogénicité. En savoir plus...
4.Injection Injection intraveineuse du 18 FDG au sujet, suivi d'un repos strict de 45 minutes avant l'examen. En savoir plus...
5.Examen PET 45 min. à 1 heure En savoir plus...		6.Résultats et Compte rendu. En savoir plus...

7. Comment le PETSCAN détecte t-il le Fluor ?

L'atome de Fluor F18 va émettre un positon, celui s'échappera du noyau et après un parcours très bref de quelques millimètres dans la matière, rencontrera un électron appartenant à un autre atome. Le positon est la particule sœur de l'électron, sa charge électrique est identique à celle de l'électron, mais celle-ci est positive. En savoir plus...
	Cette rencontre électron - positon ( matière - antimatière) entraînera la disparition des deux particules au cours de la " réaction d'annihilation ". Fidèle au vieil adage, " rien ne se perd tout se transforme ", cette réaction d'annihilation provoquera l'émission de deux photons, émis dans des directions diamétralement opposées. Enfin selon une équation célèbre E=mc² , ces deux photons (photons gamma) emporteront avec eux une énergie de 511 KeV. KeV ( Kili-électron-volt = unité d'énergie) En savoir plus...
Cette cascade d'événements: émission du positon, annihilation et émission des deux photons se répétera plusieurs milliers de fois par seconde au cours de l 'examen. Les détecteurs du Petscan sont disposés en couronne, réalisant un véritable "anneau de détecteurs" autour du patient. Ces détecteurs sont composés de deux éléments principaux : le Cristal et le Photomultiplicateur. Le cristal (NaI, BGO) permettra la détection des photons : lorsque le photon émis percutera le cristal, il y aura émission de lumière (scintillation). Cette "lumière" sera ensuite transformée en signal électrique et amplifiée par un photomultiplicateur couplé au cristal. Les photons émis à 180° l'un de l'autre seront donc détectables par des cristaux opposés (cf ci-contre). L'endroit précis de l'annihilation se trouvera donc sur une ligne rejoignant ces cristaux. Le système électronique dit de "détection en coïncidence" enregistrera ainsi ces deux signaux opposés afin de savoir s'ils proviennent de la même réaction d'annihilation. En savoir plus... Grâce à l'enregistrement de ces "lignes" dans différentes directions, le système informatique du petscan sera en mesure de préciser où s'est produite l'annihilation. L'endroit de l'annihilation correspond à quelques millimètres à celle du positon, donc de l'atome de fluor et par voie de conséquence du 18FDG. En savoir plus... De cette manière, le Petscan est en mesure d'étudier la répartition d'un traceur dans l'organisme en fonction du processus biologique étudié. A partir de ces données brutes, l'ordinateur reconstruira les images dans les 3 plans de l'espace afin d'étudier la répartition d'un traceur dans l'organisme.

8. Les émetteurs de positons utilisés en PET

Le fluor est l'isotope le plus largement utilisé en PET, il existe cependant d'autres atomes disponibles : carbone, azote, oxygène. La synthèse de ces 4 émetteurs de positons est réalisée grâce au cyclotron. [Q.5]

Atome		Isotope	Demi-vie	Cible
Carbone		11C	20,4 min	natN2 gaz
Azote		13N	9,96 min	natN2 gaz
Oxygène		15O	2,07 min	15N2 gaz ou natN2 gaz
Fluor		18F	109,8 min	18O2 liquide ou nat Ne gaz

La synthèse de ces atomes émetteurs de positons ne se fait pas à partir de leur atome stable respectif. Ainsi, la synthèse du fluor 18, se réalise le plus souvent à partir d'oxygène 18 liquide. En savoir plus...

Ces émetteurs de positons présentent deux caractéristiques essentielles :

• Une demi-vie radioactive très brève.
• Ils rentrent dans la composition de la majorité des molécules organiques.

  8.1. Isotopes éphémères

  Ces isotopes ont des demi-vies très brèves, c'est-à-dire qu'ils perdent très rapidement leurs propriétés radioactives, donc leur capacité à émettre des positons. Ce laps de temps est caractérisé par la demi-vie et représente la période de temps au bout de laquelle la moitié de ces atomes est revenue à son état stable.

  La demi-vie du Fluor 18 est d'environ 109,8 min. soit moins de deux heures. Ainsi, s'il est injecté une dose de 100 à 8 heures du matin, deux heures après (une demie-vie) il en restera 50, à 12 H soit 4 heures après (deux demie vie) 25, 6 heures après 12,5....

	Heure	Délai	Activité restante	%
	8 h	H	100	100 %
	10 h	H+2	50	50 %
	12 h	H+4	25	25 %
	14 h	H+6	12.5	12.5 %
	16 h	H+8	6.25	6.25 %
	18 h	H+10	3,12	3,125 %
	20 h	H+12	1,562	1,562 %
	22 h	H+14	0,786
	minuit	H+16	0,390
	8 h le lendemain	H+24	0,020	< 0,02 %
	8 h le surlendemain	H+48	0.0000059	< 0.000006 %
Une semaine après :			0,000000000000000000000005169879 ...

En réalité, cette radioactivité disparaît encore plus rapidement, car le FDG est également éliminé par l'organisme: juste après l'examen, soit environ deux heures après l'injection, une grande partie du produit se retrouvera dans la vessie, et le sujet ira simplement uriner.

Après 7 demi-vies (moins de 14 heures pour le 18 FDG) 99% de la radioactivité aura disparu.

Ces demi-vies très brèves imposent que le lieu de fabrication de l'isotope ne soit pas trop éloigné de son lieu d'utilisation. Dans le cas du Fluor 18, si celui-ci n'est pas synthétisé directement dans le service (rares sont les hôpitaux français disposant d'un cyclotron) , la durée de transport maximum est estimée à deux heures, soit environ 200 km.
L'utilisation des autres isotopes, carbone, oxygène, azote, nécessite une synthèse sur site.

8.2. Atomes à la base de nombreuses molécules biologiques.

La totalité de l'univers est constituée de 92 éléments naturels. Le principal d'entre eux est l'hydrogène qui représente 90% de la matière connue, suivi de l'hélium qui représente la plus grande part des 10% restants (en masse). Les 90 autres éléments ne sont présents qu'à l'état de traces. Toutefois l'immensité de l'univers est telle que ces traces représentent une masse énorme de matériaux.

Les organismes biologiques sont constitués de ces 92 éléments. Mais leur proportion est radicalement différente de celle de l'univers. Quatre éléments prédominent nettement : l'hydrogène, le carbone, l'azote et l'oxygène.

Le tableau ci-dessous récapitule les proportions de ces éléments dans la matière vivante :

Elément	Symbole	Masse	Proportion
Hydrogène	H	10	61 %
Azote	N	3	1,5 %
Oxygène	O	68	27,5%
Carbone	C	19	10%

Dans l'organisme, les deux corps principaux sont l'hydrogène et l'oxygène. Ceci ne fait que refléter l'importance de l'eau dans la matière vivante. L'eau "enlevée", le corps dominant est le carbone.

Le carbone est un atome contenant 6 protons. Il dispose de 4 électrons libres sur sa couche externe et peut donc établir 4 liaisons covalentes avec d'autres atomes. Cette particularité lui permet de former de longues chaînes linéaires ou ramifiées, constituant le squelette des molécules biologiques, sur lesquelles viennent se greffer divers groupements atomiques, principalement à base d'hydrogène, d'oxygène et d'azote, mais on trouve aussi du phosphore et du soufre ainsi qu'une dizaine d'autres éléments à l'état de trace (mais néanmoins fondamentaux). La variété des chaînes et des groupements qui peuvent s'y greffer permet la production d'une très grande variété de molécules : plus d'un million de molécules organiques ont été recensées à ce jour et les réactions chimiques sont tout aussi variées.

Ces 4 atomes entrent dans la composition de la majorité des molécules organiques. Quelques exemples simples : l'oxygène O2, l'eau H20, le gaz carbonique CO2, le glucose C6H12O6, l'ammoniaque NH3, les acides aminés, l'ADN, etc...

A l'aide de la radiochimie, il sera possible d'incorporer ces isotopes émetteurs de positons à la place de leurs homologues naturels dans de nombreuses molécules: H20, CO2 N*H3 ; dans le cas du fluor 18, celui-ci pourra se substituer à la place d'autres atomes. Ces molécules marquées constitueront les traceurs utilisés en PET. Le PETSCAN étudiant leur répartition dans l'organisme, permettra de suivre le métabolisme de ces molécules.

Il est ainsi théoriquement possible de synthétiser une quantité infinie de traceurs en fonction du métabolisme que l'on désire étudier : Acides aminés, Antibiotiques, Chimiothérapies etc.. Ce potentiel quasi illimité fait l'atout majeur de la tomographie par émission de positons.

A titre d'exemple, si l'on veut suivre la pénétration et le métabolisme d'une molécule de chimiothérapie dans l'organisme, au sein des cellules cancéreuses, il est possible de " marquer " cette molécule de chimiothérapie à l'aide de l'isotope approprié (ex: 5-Fluoro-Uracile marqué au Fluor 18), et ensuite de tracer le 5FU dans l'organisme.

De par sa demi-vie "optimale", ses caractéristiques physiques, le Fluor est à l'heure actuelle, l'isotope le plus utilisé, c'est lui qui permettra le marquage du Glucose pour former le 18F- Fluoro-Déoxy-Glucose ou 18FDG.

9. Quelle sont les grandes applications cliniques du PET ?

Historiquement, le domaine de prédilection de la tomographie par émission de positons était la Neurologie. Au cours de ces 20 dernières années, la majorité des publications scientifiques se sont intéressées à ce domaine; secondairement et notamment depuis 1985, le PET s'est progressivement développé dans deux autres voies que sont la Cardiologie et la Cancérologie.

Les 3 champs principaux d'applications cliniques du PET sont aujourd'hui par ordre d'importance :

• la CANCEROLOGIE, (Diagnostic, Caractérisation de tumeurs , Bilans avant et après traitement, Surveillance, Evaluation d'efficacité thérapeutique)
• la CARDIOLOGIE, (Maladie coronarienne, Cardiomyopathie dilatée, Hypertrophie ventriculaire gauche primitive ou secondaire)
• la NEUROLOGIE-PSYCHIATRIE, (Maladie d'Alzheimer et autres démences, Maladie de Parkinson, Epilepsie, Pathologies vasculaires cérébrales)

D'autres domaines d'applications interesse egalement le PET, mais reste encore du domaine de la recherche : schizophrénie, autisme, infectiologie, étude des récepteurs...

10. Quels sont les différents traceurs utilisés en PET ?

Comme nous le verrons plus loin, le traceur le plus utilisé en PET est le 18F- fluoro-déoxy-glucose (18-FDG).

Le tableau ci-dessous récapitule les principaux traceurs utilisés en PET, cette liste est bien entendu non exhaustive, de nouveau traceurs étant synthétisés régulièrement. En savoir plus...sur les autres traceurs.

11. Qu'est ce que 18 FDG ?

Le 18FDG (2-18F- fluoro-2-déoxy-D-glucose) est une molécule de glucose dont l'un des groupements hydroxyl (OH), en position 2, a été remplacé par un atome de fluor radioactif (18F). Sous ce nom un peu complexe se cache simplement une molécule de sucre, radioactive pour quelques heures...

12. Comment le 18 FDG permet-il la détection du Cancer ?

Le glucose est le principal substrat énergétique de l'organisme. Celui-ci pénètre dans la cellule, est catabolysé (dégradé) lors de la glycolyse afin de fournir de l'acide pyruvique. Secondairement l'acide pyruvique fournira l'énergie nécessaire aux fonctions de la cellule (production d'ATP via le cycle de Krebs). Cette énergie permettra à la cellule de vivre, de fonctionner et de se reproduire (activité mitotique).

Dans les années 1930, un physiologiste allemand, Otto Heinrich Warburg démontra qu'il existe une augmentation de cette glycolyse aérobie dans les tumeurs. Il reçût par ailleurs le Prix de Physiologie en 1931 pour ses travaux, découvrant la nature et le mode de fonctionnement des enzymes de la respiration cellulaire. En savoir plus... Depuis d'autres travaux (Weber, 1977) ont permis de mieux comprendre les dérèglements enzymatiques intervenant dans les cellules néoplasiques.

Dans une cellule normale, le glucose franchît la membrane de la cellule et y pénètre grâce à un transporteur spécifique dénommé GLUT (Glucose Transporter). Il existe plusieurs types de ce transporteur (GLUT 1,2,3 …7). Certains auteurs ont prouvé l'existence d'une augmentation des transporteurs de glucose (GLUT-1) dans les cellules malignes en relation avec une transformation par de certains oncogènes.

Pour ces deux raisons principales,

• augmentation du métabolisme glucidique et
• sur expression des transporteurs de glucose,

les cellules malignes sont plus avides de glucose que les cellules normales. (En savoir plus...) C'est cette sur-consommation de glucose que la tomographie par émission au 18FDG tentera de détecter. Il existe également d'autres phénomènes intervenant dans ces dérèglements, mais ces derniers dépassent le cadre de ce document.(En savoir plus...) Par soucis de simplification nous utiliserons FDG au lieu de 18FDG dans les schémas suivants:

Le FDG étant un analogue du glucose, celui -ci se comportera comme le glucose, du moins initialement. Le FDG atteindra donc les cellules, et sera capté par celles-ci. Le mécanisme de captation fait également appel au transporteur GLUT. Le FDG une fois dans la cellule subira une phosphorylation pour être transformé en FDG-6-P (P=Phosphate) mais la similitude avec le parcours du glucose s'arrêtera là.

Alors que le Glucose-6-Phosphate est en mesure d'être retransformé en glucose pour sortir de la cellule ou d'être dégradé lors de la glycolyse le FDG-6P se trouvera bloqué (X )et littéralement trappé à l'intérieur de la cellule.

• Ce phénomène se produira donc dans la cellule normale (les structures normales seront ainsi visibles lors de l'examen).
• Les cellules tumorales étant très avides de glucose (augmentation des transporteurs de glucose et augmentation de la glycolyse au sein de celles-ci), le FDG rentrera donc massivement dans la cellule et sera transformé en FDG-6-P qui s'accumulera:

En savoir plus...

Ainsi plus il existera de cellules tumorales, plus celles-ci seront actives et agressives, plus le FDG-6-P s'y accumulera. Le PETSCAN repérera grâce à la radioactivité du fluor cette surconsommation de glucose (hypermétabolisme) et par la même les sites tumoraux.

Cet hyper-métabolisme glucidique n'est cependant pas totalement spécifique des cellules tumorales. En d'autres termes, certaines cellules non néoplasiques présentent ou peuvent présenter une surconsommation de glucose (processus infectieux, processus inflammatoire, cellules cérébrales, cellules musculaires en activité etc..)..

A l'inverse, certaines tumeurs réellement malignes peuvent être caractérisées par une faible consommation de glucose (tumeurs nécrotiques, tumeur de bas grades...) Cf. Interprétations erronées:Faux Positifs et Faux Négatifs.

13. Quelle est la différence entre PETSCAN et CDET ?

Sur le principe, il n'existe pas de différence fondamentale. Le PETCAN est une caméra "dédiée": c'est à dire un imageur exclusivement fabriqué pour l'imagerie par émission de Positons. Le CDET, ou gamma-caméra équipée d'un kit de détection en coincidence, est une caméra de médecine nucléaire conventionnelle modifiée pour être également capable de faire de l'imagerie PET, cette camera est ainsi "polyvalente"

Les gamma-caméras utilisées en médecine nucléaire sont des appareils destinés à la détection des photons gamma émis par des isotopes tels que le technétium 99, le thallium 201... Au cours de leur désintégration, ces isotopes émettront un photon. Le principe de détection repose sur l'enregistrement de ces photons (détection dite mono-photonique). Par ailleurs les photons gamma, selon l'isotope, présenteront une énergie relativement basse (140 KeV pour technétium 99, 68-80 KeV pour le thallium). Les cristaux permettant la détection de ces photons de faible énergie sont composés de Iodure de Sodium (NaI Tl) et bien adaptés à la détection de ces photons gamma.

En PET, le principe est différent, et repose sur la détection simultanée (en coïncidence) des deux photons émis lors de l'annihilation. Traditionnellement, le Petscan dispose d'une couronne de détecteurs (cristaux et photomultiplicateurs) cf [Q.7] . Les deux photons émis par les émetteurs de positons possèdent une énergie beaucoup plus élevée (511 KeV). Une détection optimale de ces photons beaucoup plus énergétiques nécessitera l'utilisation soit d'un cristal particulier, BGO (Bismuth Germanium Oxide) soit d'un cristal plus classique comme le NaI (Iodure de Sodium) mais dont l'épaisseur devra être plus importante.

Gamma Caméra Simple Tête	Gamma Caméra Double Tête	PET Scanner

Il est ainsi possible de réaliser un examen au FDG sur une gamma caméra traditionnelle, en prenant en compte les éléments suivants:

• le cristal de la tête de détection de la caméra doit être suffisamment épais afin de stopper les photons gamma de haute énergie 511 KeV pour permettre leur détection. En savoir plus
• les deux têtes de la gamma caméra doivent être équipées d'un système électronique de détection en coïncidence (CDET: Coïncidence Detection Emission Tomography) afin de détecter simultanément les deux photons émis.

La raison essentielle motivant les modifications d'une gamma caméra, afin que celle-ci puisse réaliser une scintigraphie, est financière. En effet la modification est toujours moins onéreuse que l'achat d'une machine dédiée. La seconde raison est que les gamma-caméras à deux têtes sont présentes dans de nombreux services de médecine nucléaire et que ces modifications leur permettraient de réaliser à la fois les examens de médecine nucléaire traditionnelle (monophotonique) et des examens au 18FDG.

Les motivations visant à modifier une gamma-caméra de médecine nucléaire afin de réaliser des examens aux FDG sont les suivantes :

• financière : le coût de la modification d'une caméra déjà installée est de très loin inférieur à celui de l'acquisition d'un PETscan dédié à ce type d'imagerie.
• disponibilité : la plupart des services de médecine nucléaire disposent de gamma-caméras à deux têtes. La modification de celles-ci permettrait d'étendre rapidement le nombre des machines susceptibles de réaliser une imagerie au 18-FDG.
• la caméra ainsi modifiée peut réaliser alternativement des examens de médecine nucléaire traditionnelle et des examens au 18 FDG.

D'autres problèmes se posent cependant :

• les cristaux de NaI, même d'une épaisseur suffisante ne permettent pas une imagerie au 18 FDG optimale.
• la dose injectée aux patients est plus faible sous peine de saturer le cristal.
• le système ne dispose que de deux têtes au lieu d'une réelle couronne de détecteurs autour du patient.
• rares sont les solutions permettant de réaliser un scanner d'émission durant l'acquisition des images.

Enfin d'autres facteurs viennent encore limiter l'intérêt des caméras CDET.

• la durée de l'examen est environ deux fois celle du même examen réalisé sur un PET dédié
• par voie de conséquence, deux fois moins d'examens sont réalisables dans la journée !
• lorsque la caméra CDET réalise un examen PET, " elle est indisponible " pour les examens de médecine nucléaire traditionnels...
• difficulté ou impossibilité de réaliser des examens utilisant d'autres isotopes, tels que la choline, l'ammoniaque...

Ces caméras dites CDET, peuvent ainsi permettre de réaliser une imagerie par emission de positons en se passant de caméras PET dédiées. Ces solutions sont souvent retenues par des centres hospitaliers ou cliniques dont le recrutement annuel de patients en cancérologie n'est pas suffisant pour justifier un investissement lourd. Dans cette dernière hypothèse, certains pays (Grande Bretagne, Allemagne, Etats Unis) ont opté pour des solutions de type "PET mobile" (caméra PET installée dans un camion).

14. Qu'est ce que la correction d'atténuation ?

La correction d'atténuation est une méthode qui permet globalement d'améliorer les images obtenues grâce au petscan.

Les images obtenues par le Petscan sont initialement des images dite "d'émission": le scanner ayant reconstruit les différentes images tomographiques (coupes) grâce à la détection des photons émis par l'organisme. (Tomographie par Emission de positons). Ces photons émanent de l'annihilation des positons. [Q.07]

Il est possible d'améliorer la "qualité" des images en corrigeant ces images des phénomènes d'atténuation que subiront les photons au cours de leur parcours dans l'organisme.

Il est ainsi possible d'interpréter directement ces images d'émissions, et/ou de leur appliquer cette correction.

D'une manière un peu simpliste, ne pas corriger l'atténuation, serait comme contempler une source de lumière à travers le brouillard, et la corriger équivaudrait à contempler cette lumière par temps clair. La correction d'atténuation correspond ainsi à trouver un moyen de mesurer de combien le brouillard atténue le rayonnement: l'idée de mesurer ce facteur se réalise le plus souvent grâce à un scanner de "Transmission".

Lors de l'examen PET, il s'agit en fait de la réalisation d'un "scanner d'émission " (Positron Emission Tomography). Emission signifie en effet que la radioactivité détectée par le scanner est émise par le sujet lui-même, grâce au traceur injecté, et non par le scanner (cas du Scanner X ). Ainsi les photons gamma émis depuis les réactions d'annihilation devront traverser l'organisme afin d'être détectés. Au cours de leur trajet, et en fonction des tissus rencontrés ceux-ci seront atténués à divers degrés.

Il est ainsi aisément compréhensible que si une réaction d'annihilation a lieu dans le poumon gauche, l'un des photons n'aura qu'à traverser la paroi de la cage thoracique pour aller frapper le détecteur du petscan. Le second photon, émis dans la direction opposée, devra traverser successivement le poumon gauche, le médiastin et le cœur, le poumon droit et la paroi thoracique droite avant de "sortir" de l'organisme. Au cours de ce type de parcours, de nombreux photons se trouveront " atténués". L'atténuation dépend donc des structures traversées, dans l'air (poumons) les photons seront donc peu atténués, alors que dans des structures plus solides comme les muscles ou les os, ils le seront nettement plus. Afin de corriger les images " d'émission " de cette atténuation, il est très souvent réalisé conjointement une image dite "de transmission ". Afin de simplifier, cette dernière suit le processus inverse de la précédente. Une source radioactive, tournera rapidement autour du patient, émettra dans une direction précise des photons gamma, qui traverseront l'organisme (la coupe) et qui seront détectes de l'autre coté par un détecteur approprié. Ce procédé permet la réalisation d' une "carte des coefficients d'atténuation " du sujet. Ainsi pour chaque coupe, et pour chaque point de cette coupe, l'ordinateur aura connaissance de l'atténuation qu'auront subie les photons (émis depuis ce point) lors de la réalisation des images d'émission. Les images du PET peuvent être ainsi " corrigées de l'atténuation " grâce aux images de transmission. En savoir plus sur la correction d'atténuation.

Le plus souvent, ces séquences de transmission sont intégrées aux séquences d'émissions et la succession de ces acquisitions passe pour un seul examen aux yeux du patient. La correction d'atténuation permet "globalement" d'améliorer la qualité des images. En savoir plus sur les effets de la correction d'atténuation.

15. Aspect d'un examen 18FDG-PET normal.

Lors de l'interprétation d'un examen PET le médecin analyse en réalité l'intensité de la fixation du traceur par l'organisme. Comme nous l'avons vu plus haut, dans le cas du FDG, cette intensité de fixation reflète le métabolisme glucidique. Le sucre étant le substrat énergétique de la plupart des cellules de l'organisme, certaines structures seront ainsi visibles lors d'un examen normal.

16. Le 18-FDG-PET est-il utile dans le dépistage des tumeurs (screening) ?

En cancérologie, le terme "Dépistage" est totalement différent de ce que l'on appelle communément "le diagnostic". Le dépistage s'effectue par définition sur une population saine ou à risque de cancer, alors que le "diagnostic" s'effectue sur un patient dont on soupçonne qu'il est malade.

Les examens de dépistage du cancer, sur une large population se doivent de présenter certaines caractéristiques :

• très haute sensibilité, quitte à dépister des fausses pathologies (ceci afin de minimiser au maximum les chances de " passer à côté d'un réel cancer "
• réalisation rapide et aisée
• dispositif ou système disponible et répandu,
• examen non invasif, et de risque zéro.
• coût raisonnable.

  Un examen dit " non invasif " est un examen qui ne provoque aucun dommage connu à l'organisme, tel une prise de sang, par opposition à un examen dit " invasif ", susceptible de causer un éventuel dommage à l' organisme, tel une ponction hépatique.

Ces caractéristiques essentielles s'appliquent ainsi par exemple à la mammographie pour le dépistage du cancer du sein ou au test de recherche de traces de sang dans les selles lors du dépistage du cancer colo-rectal.

Bien qu'il constitue un excellent examen diagnostique ( très haute sensibilité de détection et absence de danger) il n'est pas envisageable actuellement d'utiliser le PETSCAN comme instrument de dépistage du cancer chez le sujet sain , en raison principalement de son coût élevé . En savoir plus...

Certains auteurs ont tenté d'investiguer ces indications de dépistage, mais le principal problème reste le coût relativement élevé de l'examen.

Références :
- Yasuda, S., Ide, M., Takagi, S., and Shohtsu, A. Cancer screening with whole-body FDG PET, Kaku Igaku. 33: 1065-71, 1996.
- Ide, M., Takahashi, W., Yasuda, S., and Shohtsu, A. Clinical findings from normal screening by positron emission tomography at HIMEDIC in Japan since October 1994. Eur J Nucl Med 1998 ; 25 : 1139, abstract PS 623].
- Yasuda, S. and Shohtsu, A. Cancer screening with whole-body 18F-fluorodeoxyglucose positron- emission tomography [letter], Lancet. 350: 1819, 1997.

D'autres auteurs se sont intéressés à modifier le petscan lui même, afin de réaliser un appareil plus petit, de technicité simplifiée, et donc au coùt beaucoup plus adapté au dépistage. Il en est ainsi du développement d'un prototype hybride de type associant mammographie et technologie PET, PEM (Positron Emission Mammography).

Références:
- Weinberg I, Majewski S, Weisenberger A, et al. Preliminary results for positron emission mammography: real-time functional breast imaging in a conventional mammography gantry. Eur J Nucl Med 1996; 23:804-6.
- Murthy K, Aznar M, Bergman AM, et al. Positron emission mammographic instrument: initial results. Radiology 2000; 215:280-5.

17. Quels types de tumeur le 18FDG-PET peut-il déceler ?

Le mécanisme d'accumulation du 18FDG est commun aux tumeurs malignes, et n'est donc pas spécifique d'un type histologique particulier. La détection de ces tumeurs dépend cependant de plusieurs paramètres :

• l'avidité de la tumeur pour le glucose. Les tumeurs agressives ou mal différenciées sont habituellement plus avides de glucose et fixent donc plus intensément le 18FDG que les tumeurs bien différenciées (ex : lymphomes de haut grade / lymphomes de bas grade). Il en est de même pour les tumeurs à croissance rapide. Certaines tumeurs bénignes ont ainsi tendance à fixer le 18FDG et pourront être ainsi à tort interprétées comme malignes (Faux Positif) cf. définitions. En savoir plus...
• la taille de la tumeur : le principe de détection de l'imagerie métabolique se situe à l'échelle de la cellule, il est cependant nécessaire que la lésion présente une certaine taille afin d'être détectée. Pour les cameras PET (dites dédiées) ce seuil de détection se situe entre 8 et 12 millimètres. En savoir plus...
• la localisation de la tumeur : la définition d'une hyperfixation au sein d'un organe est bien entendu relative à la fixation normale de l'organe. Plus la différence de fixation entre le tissu sain et la tumeur elle-même sera grande, plus évidente sera la détection. Ainsi la détection d'une tumeur au sein du parenchyme rénal ou de la vessie sera ainsi rendue difficile par l'accumulation physiologique du traceur à ce niveau. En savoir plus...

18. Indications 18FDG-PET en Oncologie.

Il est possible de distinguer une dizaine d'indications générales du 18FDG-PET en oncologie.

L'ensemble des ces indications (ci-dessous) ne s'applique cependant pas à toutes les tumeurs.

• Caractérisation de masse (différenciation entre tumeur maligne et tumeur bénigne). [diagnostic] [Q.19]
• Identification des sites primitifs (néoplasie de primitif inconnu, élévation de marqueurs tumoraux isolés, ganglions néoplasiques isolés) [diagnostic] [Q.20]
  
• Aide à la localisation des sites de biopsie. [diagnostic] [Q.21]
• Précision de l'envahissement local d'une tumeur. [staging] [Q.22]
  
• Diagnostic de l'extension loco régionale (bilan d'extension local) [staging]
  
• Diagnostic des métastases à distance. (bilan d'extension à distance) [staging]
  
• Diagnostic de rechute / récurrences tumorales, et bilan d'extension lors d'une récidive tumorale avérée. [re-staging]
  
• Suivi Thérapeutique (évaluation de la réponse au traitement, rémission complète ou partielle / rechute. [monitoring]
  
• Précision du grade de malignité tumorale (principalement dans les tumeurs cérébrales) [diagnostic]
  
• Planification thérapeutique (principalement dans les tumeurs cérébrales) [monitoring]

En oncologie, une connaissance précise de la maladie et de son extension est capitale afin d'assurer une prise en charge optimale du patient, et permettre de définir au mieux une stratégie thérapeutique.

Les hautes performances diagnostiques du PETSCAN, étant souvent bien supérieures à celles de l'imagerie conventionnelle, cet examen sera dans certain cas en mesure de modifier le "stade de la maladie" du sujet, par voie de conséquence la thérapeutique et ainsi son pronostic. [Q.26]

19. PET clinique : Le 18FDG-PET dans la Caractérisation de masse tumorale.
(différenciation entre tumeurs malignes et tumeurs bénignes).

Après détection par une technique d'imagerie anatomique, la caractérisation d'une masse tumorale, afin de déterminer si celle-ci est maligne ou bénigne est une indication du Petscan dans certains cas de figures. A titre d'exemple:

Le nodule pulmonaire isolé. La caractérisation d'un nodule pulmonaire isolé decouvert à la radiographie thoracique ou au scanner est une excellente et probablement la plus fréquente des indications du 18FDG-PET. .

75% des nodules pulmonaires sont de découverte fortuite, lors d'un examen de routine par exemple, les signes du cancer du poumon sont eux beaucoup plus tardifs. Parmi ces nodules, 50% d'entre eux se révèleront de véritables cancers du poumon, l'autre moitié étant représentée par des tumeurs bénignes, des infections ou processus inflammatoires.

La procédure habituelle consiste à faire la preuve de la nature bénigne ou maligne de cette lésion. Le scanner traditionnel, même s'il reste performant, ne permet pas de se passer des prélévements réalisés lors de biopsies trans-bronchiques à l'aiguille fine. Ce dernier examen, même s'il confirme le diagnostic dans près de 96% des cas, reste invasif et non dénué de risque (pneumothorax...). [Q.40]

Dans cette indication précise, le Petscan au 18FDG reste un atout majeur, sa sensibilité de détection avoisine les 98%, et permet du même coup de se passer d'examens invasifs. Cette précision est telle que de nombreuses équipes préfèrent pratiquer la chirurgie uniquement après la réalisation d'un PETSCAN.

Cette sensibilité est encore plus importante en Europe, où les tumeurs infectieuses de type fongique (source de faux positifs) sont rares par rapport aux Etats-Unis. En l'absence de pathologies infectieuses connues (tuberculose..), le 18FDG-PET devrait remplacer la biopsie trans-thoracique. En savoir plus...

Tumeur du sein : Suite à la découverte d'une masse suspecte à la mammographie et/ou échographie mammaire et dans l'hypothèse où la biopsie n'est pas contributive, le PETscan peut être en mesure de préciser le diagnostic. Le PETscan est notamment indiqué lors de diagnostic difficile du à la présence de prothèse mammaire, de sein hyper-dense ou encore d'hypertrophie mammaire. Les performances de détection du PETscan sont cependant liées à la taille de la tumeur, et sa sensibilité chute pour des tumeurs inférieures au centimètre. En savoir plus...

Tumeurs pancréatiques . La différenciation entre adénocarcinomes pancréatiques et pseudo-tumeurs donne également de très bons résultats en 18FDG-PET, la sensibilité et la spécificité de l'examen étant respectivement de l'ordre de 89% et 80%. En savoir plus...

20. PET clinique : Le 18FDG-PET dans l'identification des sites primitifs. (néoplasie de primitif inconnu, élévation de marqueurs tumoraux isolée, ganglions néoplasiques isolés).

En cancérologie, l'élévation isolée d'un marqueur tumoral, alors même que le cancer primitif n'est pas connu, ou encore la découverte de ganglions néoplasiques isolés est une situation médicale difficile qui implique une recherche systématique de la tumeur primitive. Cette situation n'est pas rare, et impose le plus souvent un nombre important de procédures diagnostiques parfois invasives. L'objectif final étant de diagnostiquer la tumeur initiale afin de proposer un traitement chirurgical si la situation le permet, et d'adapter au mieux la chimiothérapie/radiothérapie en fonction de la nature de la tumeur.

Dans cette indication particulière de recherche de primitif inconnu, le 18FDG-PET est en mesure d'apporter le diagnostic en localisant la tumeur dans plus d'un cas sur deux. Le petscan étant un examen corps entier permettant le balayage de l'ensemble de l'organisme en une procédure, il pourra également permettre le repérage de site secondaire jusque là inconnu. En savoir plus...

21. PET clinique : Le PET dans l'aide à la localisation des sites de biopsie.

Cette indication particulière du PET, encore peu répandue, peut se révéler intéressante dans le repérage de tumeur broncho-pulmonaire, de ganglion lymphatique suspect, notamment dans la recherche de primitif inconnu [Q.20] ou encore dans les tumeurs cérébrales. Ces indications sont particulièrement retenues lorsque l'imagerie traditionnelle fait défaut. En savoir plus...

22. PET clinique : Le 18FDG-PET afin de préciser l'envahissement local d'une tumeur.

Dans de nombreux cas, le scanner traditionnel ou l'IRM seront suffisants afin de préciser l'envahissement local d'une tumeur. La principale limitation du Petscan reste sa faible résolution anatomique. Cependant, sa capacité à détecter le caractère malin d'une masse sur des critères métaboliques peut se révéler fondamentale lorsque le lit de la tumeur a subi des modifications (radiothérapie, chirurgie) rendant difficile l'interprétation de l'imagerie anatomique.[Q.26] Par ailleurs, le développement actuel de la "co-registration", consistant en la fusion des images du petscan et du scanner (TDM) ou encore la réalisation d'examen sur une seule et unique machine hybride de type PETSCAN-TDM (En savoir plus...) devrait permettre un essor considérable dans ce type d'indication : précision de l'envahissement ganglionnaire d'une tumeur. Actuellement, le diagnostic de l'envahissement local d'une tumeur au 18FDG-PET est particulièrement intéressant dans les pathologies suivantes : cancers broncho-pulmonaires, tumeurs oesophagiennes, tumeurs de la tête et du cou.

ADP = Adénopathie (ganglionnaire atteint par les cellules cancéreuse)

23. PET clinique : Le 18FDG-PET dans le diagnostic de l'extension loco-régionale d'une tumeur (bilan d'extension local).

Le bilan diagnostic permettant de préciser l'extension loco-régionale d'une tumeur est, avec le diagnostic de métastases à distance une des indications majeures du Petscan au 18FDG [Q.24]. Dans les indications mentionnées ci-dessous, les performances diagnostiques du petscan au 18FDG sont supérieures à celles de l'imagerie anatomique conventionnelle habituellement réalisées (TDM ou scanner X, IRM..)

Bilan d'extension loco-régional: En savoir plus...

• des adénocarcinomes bronchiques
• des lymphomes hodgkiniens et non hodgkiniens,
• des cancers du sein
• des cancers colo-rectaux
• des cancers du pancréas
• des cancers de l'ovaire, testicules
• des sarcomes

Le petscan en permettant la détection d'un site ganglionnaire métastatique non soupçonné lors de l'imagerie traditionnelle est ainsi en mesure de modifier radicalement la stratégie thérapeutique. [Q.26]

Comme il a été décrit à la question [Q.22], le développement de la "co-registration" devrait encore accentuer le rôle de la tomographie par émission de positons dans le bilan loco-régional de certaines tumeurs: cancers de la tête et du cou, tumeurs médiastinales, cancers du rein, de l'ovaire.

24. PET clinique : Le 18FDG-PET dans le diagnostic des métastases à distance. (bilan d'extension à distance).

La tomographie par émission de positons étant un examen corps entier, son utilisation permet de réaliser au cours de la même procédure le bilan d'extension loco-régionale et le bilan à distance.

Le bilan d'extension à distance reste une indication majeure du PETscan dans de nombreuses pathologies néoplasiques, il a ainsi démontré son efficacité et sa supériorité par rapport à l'imagerie traditionnelle dans les pathologies suivantes: En savoir plus...

• les cancers du poumon
• les lymphomes hodgkiniens et non hodgkiniens.
• les mélanomes et cancers cutanés.
• les cancers du sein.
• les cancers de l'œsophage
• les cancers colo-rectaux
• les cancers de l'ovaire et du testicule
• les cancers de la tête et du cou.

Le PETscan en permettant la détection de métastase(s) à distance, parfois passées inaperçues lors de l'imagerie traditionnelle est ainsi en mesure de modifier radicalement la stratégie thérapeutique. [Q.26]

25. PET clinique : Le 18FDG-PET dans le diagnostic de récidive / récidives tumorales (avérées ou non)

De par sa capacité à mettre en évidence les tissus viables et notamment les tissu tumoraux au sein d'une cicatrice, à distinguer les tissus tumoraux des tissus nécrotiques, le 18FDG-PET est en mesure de faire le diagnostic de récidives tumorales locales et à distance parfois avant l'imagerie conventionnelle et ce de façon plus précise.

Le 18FDG-PET est ainsi en mesure de préciser ou de faire le diagnostic de récidive locale dans de nombreux cas, ceci dans les circonstances cliniques suivantes. Encore une fois, le 18FDG-PET étant un examen dit corps entier, il permettra de réaliser au cours de la même procédure le diagnostic d'éventuelles métastases à distance.

• lorsqu'il existe des signes cliniques de récidive, le 18FDG-PET peut parfois remplacer l'imagerie conventionnelle et parfois la chirurgie exploratrice.
• lorsque l'imagerie conventionnelle a fait le diagnostic de récidive tumorale, le 18FDG-PET peut être en mesure de préciser ce bilan d'extension locale et à distance, d'aider à localiser un site de biopsie, d'identifier un site accessible à la radiothérapie..
• lorsque l'imagerie conventionnelle n'est pas contributive, le 18FDG-PET peut redresser le diagnostic
• lorsqu'il existe une augmentation d'un ou des marqueurs tumoraux plus ou moins spécifiques (exemples : ACE, AFP, CA 19-9, CA 15-3, CA 125 etc...). et lorsque l'imagerie conventionnelle ne parvient pas à localiser le foyer de récidive, (maladie dite "occulte" ) le 18FDG-PET reste encore un examen de choix.

Ces indications générales couvrent les pathologies suivantes:

• les cancers du poumon
• les lymphomes hodgkiniens et non hodgkiniens.
• les mélanomes et cancers cutanés.
• les cancers de l'œsophage
• les cancers colo-rectaux.
• les cancers de l'ovaire et du testicule
• les cancers de la tête et du cou.

Elles peuvent également intéresser dans certains cas

• les cancers du sein,
• les cancer de l'estomac,
• les cancers du pancréas,
• les cancers du rein
• les cancers de l'ovaire.

26. PET clinique : Comment le 18FDG-PET permet-il de modifier la conduite thérapeutique ?

La modification thérapeutique peut être une conséquence majeure de l'utilisation de la Tomographie par Emission de Positons en cancérologie.

En cancérologie, la mise en place d'une thérapeutique, que ce soit la chirurgie, la chimiothérapie, la radiothérapie, l'immunothérapie, etc. ou une combinaison de ces dernières est déterminée par certains critères tels que le type de cancer, sa nature histologique, la condition du sujet.. etc. mais également par le stade de la maladie.

La définition de ce stade répond à des critères très précis pour chaque type de cancers, précisant la taille de la tumeur principale, son extension loco-régionale, les ganglions lymphatiques éventuellement envahis et enfin l'existence de métastases à distance. En savoir plus sur les Classifications des cancers, Classifications TNM, stades cliniques et autres classifications.

Seule une connaissance précise et exacte de ce stade permettra d'instaurer le traitement optimal. Le pronostic de la maladie sera également très souvent corrélé à ce stade de la maladie.

• lors du bilan d'extension loco-régional d'une tumeur, les performances diagnostiques du Petscan étant très souvent supérieures à celles de l'imagerie anatomique :

En détectant un ou plusieurs sites ganglionnaires métastatiques passés inaperçus lors du bilan traditionnel, le petscan est en mesure de modifier le stade clinique et parfois le statut chirurgical du patient. A l'inverse, en redressant un diagnostic de non-invasion ganglionnaire alors qu'un ganglion lymphatique est suspect ou considéré pathologique lors du scanner, le PETscan peut revoir à la 'baisse' le stade clinique d'un patient.

• lors du bilan d'extension à distance d'une tumeur, les performances diagnostiques du Petscan étant également très souvent supérieures à celles de l'imagerie anatomique, les modifications de stades cliniques pourront être également majeures :

Une métastase passée inaperçue au scanner chez un patient victime d'un cancer du poumon faisant le plus souvent préférer un traitement de type chimiothérapie-radiothérapie à une approche chirurgicale. A titre d'exemple, de récents travaux scientifiques ont rapporté que l'utilisation de la tomographie par émission de positons réalisée lors du bilan initial de patients porteurs d'adénocarcinomes broncho-pulmonaires était susceptible d'entraîner une modification de la prise en charge thérapeutique dans près de 40% des cas. Ces modifications thérapeutiques intéressaient parfois une simple permutation entre chimiothérapie et association chimiothérapie-radiothérapie, ou étaient beaucoup plus majeures, faisant préférer un traitement chirurgical initial à une chimio-radiothérapie seule.

Une précision accrue du stade de la pathologie cancéreuse lors du bilan pré-thérapeutique par rapport à l'imagerie anatomique est ainsi décrite dans les pathologies suivantes : les adénocarcinomes bronchiques, les lymphomes hodgkiniens et non hodgkiniens, les mélanomes et cancers cutanés, les cancers colo-rectaux, les cancers de l'ovaire et du testicule, les cancers de la tête et du cou, les sarcomes.

Le PETscan ayant ainsi montré sa capacité à modifier significativement le stade d'une pathologie, de nombreuses études s'attachent désormais à démontrer que ces modifications sont en mesure de modifier le traitement.

• lors de l'évaluation précoce d'un traitement

Cf chapitre suivant.[Q.27]

• lors de la surveillance post-thérapeutique

Cf chapitre suivant.[Q.27]

27. PET clinique : Le 18FDG-PET dans le suivi thérapeutique (évaluation de la réponse au traitement, rémission complète ou partielle / rechute).

L'évaluation de la réponse au traitement repose traditionnellement sur une diminution de taille de la tumeur. Ces critères de taille lors de la radiographie, du scanner, de l'IRM ou de l'échographie restent purement anatomiques (morphologiques), et il est souvent par ailleurs nécessaire d'attendre un certain laps de temps, avant que les modifications macroscopiques de la tumeur deviennent perceptibles et donc détectables.

Le principe de détection du 18FDG-PET reposant sur l'évaluation d'un hyper-métabolisme glucidique, la taille n'est plus le seul élément pris en compte, l'activité cellulaire de la tumeur et son agressivité sont désormais évaluables.

Les exemples ci-dessous illustrent schématiquement l'évaluation précoce de la réponse à un traitement par chimiothérapie radiothérapie d'une tumeur initialement évaluée à 3 cm par la radiographie ou la tomodensitométrie X (scanner).

Comme nous l'avons vu plus haut, la modification des caractéristiques morphologiques de la tumeur (notamment la diminution de taille) intervient parfois relativement tard après le début de la thérapeutique. Ainsi, l'imagerie anatomique sera le plus souvent incapable d'apprécier précocement les effets d'un traitement. L'imagerie métabolique (18FDG-PET), relatant le métabolisme glucidique de la tumeur pourra être à même de répondre à ces questions :

En l'absence de modification anatomique, la tumeur peut se révéler cependant déjà sensible au traitement, cette réponse précoce peut être évaluée par le 18FDG PET alors qu'il n'existe aucune modification décelable lors de la tomodensitométrie.

A titre d'exemple, une diminution de l'intensité de fixation du FDG au sein d'une tumeur par rapport à un examen précédent traduit souvent une efficacité du traitement engagé et incite à poursuivre celui-ci, voir à l'intensifier.

Au contraire (ci dessus), la persistance d'une hyperfixation similaire entre deux examens peut vouloir signifier que la tumeur n'a pas modifié son métabolisme, et que le traitement ne l'influence visiblement pas. Cette absence de modification laisse présager une inéfficacité thérapeutique et incite à modifier le traitement (modification de la classe de chimiothérapie par exemple), et ce, sans attendre les modifications morphologiques tardives qui de toute façon n'interviendront pas.

Dans d'autres cas, cet hypermétabolisme tumoral peut se voir augmenté après ou sous traitement. La détection de cet hypermétabolisme est alors à interpréter avec prudence en fonction des données cliniques. Dans certains cas, la tumeur peut présenter, après traitement, une réaction inflammatoire (dite péri-tumorale) qui captera également le FDG. Cette hyperfixation pouvant persister relativement longtemps, gênera parfois l'interprétation. Dans d'autres cas, et éventuellement associée à d'autres arguments, autres foyers d'hyperfixations distincts par exemple, une augmentation de l'hyperfixation traduira effectivement une récidive ou un échappement tumoral.

Détection de tissu tumoral viable au sein d'une masse.

La recherche tissu tumoral viable au sein d'une tumeur est d'un intérêt majeur au cours de la radiothérapie par exemple. Alors que la tomodensitométrie ne parvient pas forcément à différencier une masse cicatricielle, ou une tumeur partiellement nécrosée d'une résidu tumoral actif, le 18FDG PET est en mesure de faire la part des choses sur des critères métaboliques : un processus cicatriciel ancien, et à fortiori un zone nécrotique ne présenteront pas d'hyperfixation du traceur.

Dans l'hypothèse de la découverte d'une masse à la tomodensitométrie après traitement, le 18FDG-PET est souvent en mesure de préciser la nature de cette masse.. Nous donnons ici 4 cas de figures :

1. la masse détectée au scanner correspond à un résidu nécrotique et/ou une cicatrice de radiothérapie par exemple. Il n'existe à l'évidence pas de résidu tumoral actif. (rémission complète)
2. la masse détectée correspond également à une cicatrice ou une nécrose, mais il persiste une tumeur métaboliquement active au sein de cette nécrose (rémission partielle). Cette précision de la partie "encore active" de la tumeur peut permettre de cibler plus précisément une radiothérapie par exemple.
3. la masse détectée correspond effectivement à une récidive tumorale (ou à un processus inflammatoire, cf plus haut)
4. la masse détectée correspond effectivement à une récidive tumorale, mais dont la captation de FDG est très intense suggérant une récidive tumorale importante; celle-ci pouvant être associée à une métastase locale ou à distance absente initialement.

Le PETscan en permettant la détection d'une rechute précoce, l'efficacité ou l'inefficacité d'un traitement est ainsi en mesure de modifier radicalement la stratégie thérapeutique du patient. [Q.26]

28. PET clinique : Le PET dans la précision du grade de malignité tumorale.

La tomographie par émission de positons est en mesure d'apporter des informations concernant le grade de malignité de certaines tumeurs; tumeurs cérébrales, sarcomes musculo-squelettiques. En savoir plus...

Pour certains types de tumeurs comme les tumeurs de la tête et du cou, le 18FDG-PET présente également une valeur pronostique; certaines études ayant montré une corrélation entre intensité de fixation du FDG et agressivité tumorale.

29. Quelles sont les causes de Faux Positifs ?

Dans le domaine de la Tomographie par Emission de Positons, les faux positifs correspondent à des examens répondus positifs, alors qu'il ne s'agit pas de réels processus tumoraux malins. Les causes de ces interprétations erronées d'hyperfixations sont souvent parmi les suivantes:

• fixation physiologique interprétée à tort comme pathologique : hyperfixations musculaires, (notamment au niveau du cou), hyperfixations laryngées, gastriques (pylore), digestives (colon et caecum), rénales, stase urinaire urétérale, diverticules vésicaux. En savoir plus.
• fixation thymique.
• follicules ovariens et formations utérines
• artéfacts de "bords" , effet de "volume partiel", artéfacts d'atténuation. En savoir plus...
• processus tumoraux bénins présentant un hypermétabolisme glucidique (infections fongiques, tuberculose, sarcoïdose...) En savoir plus...
• processus inflammatoires ou dégénératifs, notamment articulaires et chondro-costaux.
• processus inflammatoires post-thérapeutiques (séquelles de radiothérapie récente). En savoir plus...
• site d'injection et ganglions lymphatiques proximaux au site d'injection
• cicatrice chirurgicale récente au point de ponction. En savoir plus...

Cette liste est cependant loin d'être exhaustive. En savoir plus...

Seule une connaissance approfondie du dossier médical du patient, ainsi qu'une analyse des examens d'imagerie déjà réalisés permet de réduire au minimum ce risque d'interprétation erronée.

30. Quelles sont les causes de Faux Négatifs ?

Dans le domaine de la Tomographie par Emission de Positons, les faux negatifs correspondent à des examens répondus négatifs, alors qu'il s'agit de réels processus malins.

Communément les faux négatifs sont le résultat de trois facteurs étroitement impliqués :

• taille de lésion, en dessous du seuil de détection de la machine elle-même, ce seuil varie de 7mm à 1.2 cm selon les machines utilisées.
• l'avidité de la tumeur pour le traceur :
  • tumeur présentant une activité métabolique variable (carcinome mammaire lobulaire infiltrant versus Intra-ductaux)
• tumeur nécrotique
• tumeur mal ou peu vascularisée
• tumeur sidérée par une thérapeutique récente : chimiothérapie et/ou radiothérapie
• tumeur à croissance lente (tumeurs prostatiques)
• tumeur au métabolisme glucidique présentant des caractéristiques enzymatiques particulières (hépato-carcinomes)
• la localisation de la tumeur, tumeur hypermétabolique, au sein d'un parenchyme consommant physiologiquement du glucose (tumeurs de vessie)

Enfin un déséquilibre majeur de la glycémie de base du patient peut perturber la sensibilité de l'examen. En savoir plus...

De la même manière, la solution permettant de minimiser au maximum le risque de faux négatifs repose sur la connaissance parfaite du dossier médical du patient, sur une analyse simultanée des examens d'imagerie déjà réalisés ainsi que sur l'appréciation des caractéristiques histopathologiques de la tumeur, si celles-ci sont disponibles.

31. Existe-t-il des contre-indications à l'examen ?

Grossesse : La grossesse est la seule réelle contre-indication à l'examen. Cette contre-indication est par ailleurs commune à tous les examens utilisant des radiations ionisantes. Il est ainsi impératif que la femme avant l'examen précise l'existence d'une grossesse en cours. Pour les mêmes raisons, l'examen ne sera pas réalisé devant un simple retard de règles. Par ailleurs, dans l'hypothèse d'un désir de grossesse, et ce compte tenu de la brève demi-vie du Fluor 18, [Q.08] , il n'existe pas de délai minimum à respecter après l'examen.

Allaitement : il est préférable de suspendre celui-ci durant 10-12 heures après le moment de l'injection. Cette brève suspension est souhaitable pour deux raisons : - une partie du 18-FDG injecté, peut naturellement se retrouver dans le lait maternel. - après l'injection du 18FDG, l'organisme restera pendant quelques heures, modérément irradiant, notamment au niveau de la poitrine (fixation myocardique du traceur), il ainsi préférable de ne pas exposer inutilement l'enfant à cette source de radiation.

Diabète : Le diabète n'est pas une contre-indication au 18FDG-PET, mais il doit cependant simplement être signalé au médecin nucléaire avant la réalisation de l'examen. En effet une glycémie basale élevée modifie parfois l'interprétation des images obtenues. Par ailleurs, la dose de sucre correspondant à l'injection du traceur est minimale et ne déséquilibre guère la glycémie d'un patient porteur d'un diabète sucré.

Les contre-indications classiques concernant l'IRM (prothèse métallique, pace maker..) ne sont en aucun cas des contre-indications au Petscan.

32. Existe-il des effets secondaires à l'examen ?

L'utilisation des émetteurs de positons en médecine n'est pas récente.

Aux Etats-unis, FDA (Food and Drugs Administration) , organisme en charge du contrôle et de la surveillance des médicaments avait donné depuis 1972, son approbation quant à l'utilisation du Fluor 18. A cette époque, il s'agissait de Fluor de Sodium utilisé en médecine nucléaire pour l'imagerie osseuse.

En 1989, un nouvel émetteur de positons (le Rubidium 82) reçut son approbation afin de permettre la réalisation de scintigraphies myocardiques. La même année, la FDA approuva l'utilisation du FDG en Neurologie dans l'identification de foyers épileptiques présentant une anomalie du métabolisme glucidique.

Après avoir fait une revue de la littérature internationale sur l'utilisation du 18FDG, la FDA élargit son approbation à l'utilisation du FDG en oncologie et cardiologie. Document FDA.

Ainsi, aucun effet secondaire majeur n'a été rapporté depuis le début de l'utilisation clinique du FDG que ce soit en rapport avec les effets "chimiques"de la molécule elle-même ou ses propriétés radioactives. En savoir plus...

Références
· Silberstein, E. B. Prevalence of adverse reactions to positron emitting radiopharmaceuticals in nuclear medicine. Pharmacopeia Committee of the Society of Nuclear Medicine, J Nucl Med. 39: 2190-2, 1998
· Deloar, H. M., Fujiwara, T., Shidahara, M., Nakamura, T., Watabe, H., Narita, Y., Itoh, M., Miyake, M., and Watanuki, S. Estimation of absorbed dose for 2-[F-18]fluoro-2-deoxy-D-glucose using whole-body positron emission tomography and magnetic resonance imaging, Eur J Nucl Med. 25: 565-74, 1998.
· Deloar, H. M., Fujiwara, T., Shidahara, M., Nakamura, T., Yamadera, A., and Itoh, M. Internal absorbed dose estimation by a TLD method for 18F-FDG and comparison with the dose estimates from whole body PET, Phys Med Biol. 44: 595-606, 1999.

En France, le 18FDG a obtenu une AMM (Autorisation de Mise sur le Marché) en novembre 1998 pour le cancer du poumon non à petites cellules, les lymphomes hodgkiniens et non hodgkiniens, le cancer colo-rectal, les cancers du rhinopharynx et les mélanomes.

Le seul point à signaler est éventuellement une certaine prédisposition vis-à-vis de la claustrophobie, indisposant le patient lors d'une position allongée, prolongée sur la table du PETSCAN.

33. Quelles sont les précautions à prendre AVANT l'examen ?

Les précautions à prendre avant l'examen sont les suivantes:

• Informer impérativement le médecin de la présence d'une grossesse, comme de tout retard de règles [Q.31]
• Rester à jeûn au moins 6 à 8 heures avant l'examen,[Q.36]
• Bien boire après l'injection et dans les heures qui suivent l'examen, ceci afin d'accélérer l'évacuation du produit. [Q.36]·
• Vider au maximum sa vessie juste avant la réalisation de l'examen, pour réduire la concentration de traceur dans la vessie et minimiser ainsi les artéfacts sur les images. [Q.36]
• Eviter tout effort musculaire inutile avant l'examen (marathon, course de fond…), tout exercice musculaire qui aurait tendance à accroître la consommation de sucre dans les muscles. Après l'injection du traceur, il sera demandé au patient de rester au calme, immobile, ceci pour les mêmes raisons. [Q.36]

34. Quel traitement médicamenteux faut-il interrompre ou modifier avant et après examen ?

Lors des protocoles standards (dans la majorité des cas) il n'y a pas lieu d'arrêter ou de modifier le traitement médical.

Concernant la prise de produits antalgiques, d'anxiolytiques ou de myorelaxants, il est impératif de POURSUIVRE ces médications avant et pendant l'examen. En effet, une souffrance, et d'une manière générale toutes contractions musculaires (stress…) auront tendance à augmenter le métabolisme glucidique des muscles et par conséquent gêner l'interprétation de l'examen.

Dans les protocoles utilisant d'autres traceurs que le FDG (Méthionine, FLT, 5F-FU), ainsi que lors de la réalisation du PETSCAN dans le cadre d'études neurologiques, il pourra être demandé au patient de modifier son traitement. Ces protocoles étant cependant plus particuliers, vous serez toujours avertis au préalable.

35. Quelles sont les précautions à prendre APRES l'examen ?

Après l'examen, le patient reste faiblement irradiant. Cette irradiation de l'organisme est modérée, et de courte durée (10 à 14 heures). Après cette période, la radioactivité aura totalement disparu de l'organisme. [Q.8]

A titre de comparaison, cette irradiation est similaire à celle subie lors d'une simple scintigraphie osseuse et de plus sans danger pour le patient [Q.38]. L'irradiation reçue par le patient lors d'un examen au 18FDG est inférieure à celle reçue lors d'autres examens de routine de médecine nucléaire (scintigraphie au Gallium, à la MIBG, au Thallium).

Il est cependant inutile d'exposer les proches durant les quelques heures qui suivent l'examen, il est ainsi par exemple demandé de ne pas garder sur sa poitrine un enfant en bas-age immédiatement et pendant quelques heures après la procédure. Il est conseillé de bien boire après l'examen afin d'accélérer encore l'élimination du produit. Aucun médicament particulier n'est à interrompre après l'examen. L'alimentation et l'exercice physique peuvent être repris aussitôt après. L'examen n'entraîne aucune altération de la vigilance, le patient peut ainsi reprendre son véhicule immédiatement après.

36. Réalisation pratique de l'examen (18FDG-PET) ?

La réalisation de l'examen PET lui-même, nécessite habituellement moins d'une heure [Q.37]. Cependant le patient doit s'attendre à consacrer entre 2 et 4 heures à l'ensemble de la procédure. Nous vous détaillons ci-dessous la séquence habituelle de cette procédure.

• Arrivée du patient dans le service : celui-ci doit être impérativement à jeûn depuis 6 à 8 heures. Une hydratation abondante est cependant conseillée afin de permettre une évacuation accélérée du traceur.
• Consultation médicale
• Pose d'une perfusion de sérum salé (NaCl) dans une veine du bras et injection du traceur (FDG) via la perfusion.
• Mise au repos du patient, dans une pièce calme durant 45 à 60 minutes. Ce repos strict, allongé, sans parler, permettra au traceur de se répartir dans l'organisme.
• Retrait de la perfusion, il est demandé au patient d'aller uriner, sa vessie devant être le plus vide possible lors de l'examen. [Q.15]
• Une prémédication (antalgique, myorelaxant) peut être instaurée si le patient se sent particulièrement stressé.[Q.15]
• Installation du patient sur la table du petscan, bras le long du corps, ou derrière la tête selon les indications.
• Début de l'acquisition des images
  • le patient devant rester le plus immobile possible durant cette acquisition
  • le lit se déplacera par pas, entre 6 et 8 fois dans le tunnel du Petscan afin de réaliser successivement les images.
• Fin de l'examen.

37. Combien de temps dure l'examen ?

En ce qui concerne les applications oncologiques, l'examen lui-même dure habituellement 45 minutes à une heure. Ce délai peut cependant varier en fonction :

• du type de caméra utilisée (PETscan ou CDET). La durée d'un examen au 18FDG réalisé avec un PETscan " dédié " est souvent inférieure à celle d'un examen réalisé sur une gamma caméra à détection de coïncidence. [ Q.13 ] | En savoir plus sur la différence PETSCAN dédié versus CDET.
• du type d'examen réalisé. L'acquisition des images par le PETSCAN se fait par étapes successives; la table glisse ainsi dans le tunnel du PETscan par pas successifs (6 à 9 habituellement) et le scanner couvrira ainsi le patient sur une hauteur d'environ 1 à 1,2 mètre. Cette procédure dite "corps entier" s'étend en réalité du vertex (sommet du crâne) au niveau du milieu des cuisses. Dans certains cas (mélanome notamment), il sera nécessaire de réaliser un scanner de la totalité des membres inférieurs, le temps de l'examen pourra ainsi se prolonger de quelques dizaines de minutes.
• de la méthode d'acquisition des images (acquisition en mode 2D ou 3D). En savoir plus sur les modes d'acquisition.
• de la réalisation d'image de transmission durant l'examen. [Q.14] | En savoir plus sur la correction d'atténuation.

Ces différents points peuvent varier selon les équipes médicales, et ne sont donnés ici qu'à titre d'exemples.

La durée totale de l'examen lui-même dépasse rarement 2 heures. Le patient doit cependant prévoir de consacrer 2 à 4 heures pour la totalité de la procédure. [Q.36] Réalisation de l'examen.

38. Quelles sont les activités (doses radioactives) injectées au patient ?

En ce qui concerne le 18FDG, l'activité injectée est fonction du poids du sujet, du type de scanner utilisé et enfin du mode d'acquisition des données (2D ou 3D). Lors d'un examen classique, "corps entier" réalisé chez un adulte, sur une caméra PET dédiée, en mode 2D, l'activité injectée habituelle est de 10 à 15 mCi soit de 370 a 555 MBq.

Pour des raisons techniques, les examens réalisés sur les caméras CDET nécessitent une injection moindre de traceur, l'activité injectée s'échelonne alors de 5 à 7 mCi soit 185 à 250 MBq.

Pour d'autres raisons techniques, les doses injectées sont moindres lors de l'acquisition des images en mode 3D comparés au mode 2D. En savoir plus les modes d'acquisition 2D / 3D.

39. Le FDG-PET peut-il être réalisée chez l'enfant ?

Il n'existe aucune contre-indication à réaliser l'examen chez l'enfant ou le nouveau-né. Il peut cependant parfois être nécessaire de sédater celui-ci afin de faciliter l'acquisition des images.

Les principales indications du 18FDG-PET en oncologie pédiatrique sont les tumeurs cérébrales, neuroblastomes, le sarcome d'Ewing, les tumeurs de Wilms, les lymphomes non hodgkiniens et la maladie de Hodgkin.

La réalisation de l'examen chez l'enfant ou le nouveau-né ne pose par ailleurs pas de problème de dosimétrie.

Références: Ruotsalainen, U., Suhonen-Polvi, H., Eronen, E., Kinnala, A., Bergman, J., Haaparanta, M., Teras, M., Solin, O., and Wegelius, U. Estimated radiation dose to the newborn in FDG-PET studies, J Nucl Med. 37: 387-93, 1996.

40. Notions financières. Rapport Coût-Efficacité

L'évaluation du coût d'un examen PET au 18FDG dépend de très nombreux paramètres: le type de PETSCAN utilisé (dédié ou non), la dose de traceur injectée, etc…, mais doit également inclure le coût inhérent à l'amortissement de la machine elle-même, du bâtiment, du personnel...

D'une manière générale le coût d'un examen standard au 18FDG-PET peut être estimé entre 7000 à 8000 francs français. Il s'agit donc d'un examen relativement onéreux. Son utilisation et ses indications doivent donc être nécessairement mesurées et clairement identifiées.

A titre d'exempl, une dose de 18FDG nécessaire à un examen TEP revient à 2500 FF. Le Petscan lui-même et son équipement correspondent à un investissement de $ 900 000 à $ 2,100,000, soit environ de 6 MF à 15 MF, selon les caractéristiques de celui-ci.

La place de l'examen doit ainsi s'inscrire dans des arbres diagnostiques et thérapeutiques définis à l'avance. Les études nécessaires et indispensables à une utilisation rationnelle de la Tomographie par Emission de Positons doivent donc ainsi prendre en considération de multiples paramètres et poser un certain nombre de questions:

Ainsi, avant de pouvoir utiliser le 18FDG-TEP dans une indication oncologique précise, et admettre cet examen dans les arbres diagnostiques habituels, un certain nombre de questions se posent.

• les performances de l'examen lui-même sont-elles réellement supérieures à celles des examens habituellement réalisés dans cette indication ? (ces performances devant être évaluées sur de larges séries de patients)
• La réalisation du PETSCAN permet-il de se passer d'autres procédures diagnostiques radiologiques, ou d'explorations chirurgicales ?
• Quelles sont les modifications attendues quant à la prise en charge du patient ?
• Quels sont les bénéfices attendus pour le patient , autant en terme de qualité de soins que de qualité de vie ?
• Quels sont les risques de l'examen ?
• Quels en sont les coûts directs et indirects?

Ces études dites de coût-efficacité doivent ainsi répondre aussi bien à des critères médicaux d'efficacité de prise en charge du patient, mais également au coût engendré par l'utilisation de la technique.

Il ne s'agit pas uniquement de montrer que le FDG-PET est meilleur qu'un ou plusieurs examens dans une indication précise, mais qu'il est techniquement réalisable sans engendrer de surcoût majeur, et ce afin de pouvoir être utilisé à grande échelle.

Exemple du nodule pulmonaire isolé.

La découverte d'un nodule pulmonaire isolé est une situation relativement fréquente en médecine. La découverte de ce type de masse est le plus souvent fortuite au cours d'une radiographie thoracique de contrôle.

Après un examen médical complet, la conduite médicale classique consiste ensuite à réaliser une tomodensitométrie thoracique (scanner) afin de préciser les caractéristiques de la masse. Le scanner thoracique, même s'il permet d'appréhender le caractère bénin ou malin de la masse (taille, forme, extension..) ne permet cependant pas le diagnostic de certitude. Seule la réalisation d'une biopsie trans-bronchique permettra d'infirmer ou d'affirmer la nature maligne de cette masse.

Après biopsie, le nodule se révèlera effectivement être un cancer dans 30 à 50 % des cas (ce chiffre variant selon les pays), dans les autres cas, il s'agira d'une pathologie bénigne (pathologies congénitales, tumeurs benignes, infections, nodule, inflammation, tuberculose, etc..).

La biopsie trans-pariétale - indispensable dans cette approche - reste cependant une technique invasive et est associée à une certaine morbidité, c'est-à-dire aux complications auxquelles elle expose, ainsi qu'à leurs prises en charge (risque de pneumothorax principalement).

Une fois le diagnostic étiologique établi, si celui-ci se révèle bénin, la masse pulmonaire sera le plus souvent surveillée régulièrement ou à traiter (antibiothérapie dans le cas d'une tuberculose par exemple). Si la masse se révèle néoplasique, le patient bénéficiera alors d'une évaluation pré-therapeutique complète commune aux cancers broncho-pulmonaires.

Dans la prise en charge du nodule pulmonaire isolé, le 18FDG-PET permet un diagnostic étiologique très précis, l'examen est ainsi capable de différencier les tumeurs bénignes des tumeurs malignes, de manière non invasive, avec une sensibilité de 94 à 100% et une spécificité de 80 à 90 %.

• dans l'hypothèse où le PET révèle le caractère bénin, les hautes performances de l'examen permettent de se passer de la biopsie trans-bronchique, donc d'éviter l'hospitalisation associée et ses éventuelles complications, mais également du scanner.
• dans l'hypothèse où le PET révèle le caractère malin de la masse, le scanner sera fait secondairement afin d'évaluer morphologiquement l'étendue de la lésion, et de préciser le lieu de la biopsie (qui sera de toute façon nécessaire.)
• Il est à noter que l'examen PET étant un examen corps entier, la recherche de métastases sera faîte au cours de la même procédure, permettant éventuellement de se passer d'autres examens.

Dans cette indication, en terme de performances diagnostiques, et de bénéfices directs au patient, l'utilisation du FDG-PET ne fait donc aucun doute. Concernant l'approche économique, il a été estimé dès 1994 (aux Etats-Unis), que l'utilisation du 18FDG-PET dans cette indication était en mesure de réduire les coûts de prises en charge de plus de 2000 dollars par patient. Ces estimations incluant bien évidemment le coût de l'installation et de la procédure.

Cette indication du 18FDG-PET a ainsi été la première prise en charge dans certains pays. Depuis, de nombreuses études de ce type ont été réalisées, montrant la place du FDG-PET dans ces arbres diagnostiques et thérapeutiques: bilans d'extension et d'opérabilité d'adénocarcinomes broncho-pulmonaires, bilan pré-thérapeutique des lymphomes, mélanomes, bilans lors de récidive d'adénocarcinomes colo-rectaux… En savoir plus.

Il est indispendable de garder à l'esprit que le PETSCAN est un équipement lourd, onéreux, dont la place se doit d'être évaluée pathologie par pathologie, indication par indication. Il est ainsi inconcevable d'utiliser le PETSCAN pour le dépistage du cancer du sein ou du poumon par exemple (cf question [Q.16] ) ou dans certaines indications où il n'est pas montré de performances supérieures à l'imagerie traditionnelle (cancer de la thyroïde). En savoir plus.

Cependant, dans certaines indications, le 18FDG-PET a déjà fait ses preuves, et doit être utilisé en routine clinique. Dans ces indications, il pourra avoir des conséquences majeures dans la prise en charge du patient. En savoir plus.

41. Le PETSCAN est-il disponible en France ?

Il existe à l'heure actuelle 7 infrastructures disposant de caméra PET ou de caméra CDET en France. Celles-ci sont présentes au sein des hôpitaux ou d'organismes de recherche. Liste des sites.

La moitié de ces sites "PET" réalise des examens cliniques, les autres sites étant encore majoritairement axés sur la recherche fondamentale notamment en neurologie. Le "PETSCAN" est ainsi "disponible" en France, cependant, le fait que l'examen ne soit toujours pas coté par les organismes sanitaires, et que celui-ci ne soit remboursé dans aucune indication, les examens actuellement réalisés font partie de protocoles de recherche clinique.

Par ailleurs, les différentes analyses de santé publique effectuées estiment que les besoins sanitaires français sont de l'ordre de 50 à 80 caméras PET. Le sous-équipement français en matière de Tomographie par Emission de Positons est donc majeur. [Q.43]

42. Le 18 FDG-PET est-il reconnu et remboursé en France ?

NON ! Actuellement la Tomographie par Emission de Positons n'est pas reconnue par les autorités sanitaires françaises comme un examen faisant partie des procédures d'imagerie utilisables en pratique clinique. L'examen TEP au 18 FDG ne bénéficie pas de cotation par les organismes de Sécurité Sociale français et n 'est donc pas pris en charge.

Les directives ministérielles sanitaires françaises demandent actuellement une évaluation de l'utilité de la technique en pratique clinique.........

Voire également : Comment est-il possible de bénéficier d'un PETSCAN en France et/ou à l'étranger ?

Signer notre recueil de signatures sur le sous équipement Français en matière de PETSCAN.

43. Quelle est la situation à l'étranger ?

Aux Etats-Unis, il y avait 102 caméras PET en 1998, 195 en 2000 et il y en aura , selon Douglas Maynard, président de la RSNA, 470 en 2006 pour 290 millions d'habitants.

Le nombre d'examens au 18 FDG est passé de 83 000 en 1998 à 265 000 en 2000, soit un triplement pour un simple doublement du parc, et il atteindra 1 200 000 en 2006.

En Allemagne, le parc actuel compte plus de 60 machines TEP, la Belgique une vingtaine, la Suisse et l'Espagne de même.

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