La médecine nucléaire : L'aspect diagnostic
L’imagerie de médecine nucléaire est avant tout une méthode d’imagerie fonctionnelle : elle permet de vérifier si un tissu ou un organe fonctionne, donc est vivant. A la différence de toutes les autres modalités d’imagerie, celle de médecine nucléaire est la seule qui permette de confirmer, par exemple, la mort cérébrale. Imagerie de Résonance Magnétique (IRM), Rayons X (RX) ou Ultrasons (US) seront incapables de faire la différence entre les deux états, vivant ou mort, et ne fourniront qu’une image tridimensionnelle du cerveau. Il est évident que cette technique n’est jamais utilisée dans ce cas, car un simple électroencéphalogramme donne cette information, mais sous cette forme, celle-ci est extrêmement importante car elle est tout aussi bien exploitable pour le cœur (nécrose, infraction) ou un tissu en cours d’envahissement. La quasi-totalité des organes peut ainsi être visualisée et des traceurs sont disponibles pour pratiquement tous les tissus (os, foie, rein, cœur, poumon, système gastro-œsophagien…), mais aussi fluides (sang, liquide céphalo-rachidien, voie d’excrétion urinaire, …).La découverte de l’utilité du Thallium 201 dans l’imagerie cardiaque, puis de certains composés liés au Technétium 99m, associés à l’évolution de la technologie d’acquisition des images a rendu cet outil indispensable en cardiologie. Aujourd’hui, c’est dans ce domaine que l’utilisation reste la plus systématique et la plus fréquente : presque toutes les personnes subissant un infarctus sont soumises à un examen de scintigraphie myocardique. Ces mêmes outils permettent de s’assurer du bon fonctionnement de la pompe cardiaque.
La scintigraphie définit toutes ces techniques permettant d’obtenir des images à plat. L’association de la caméra tournant autour du patient et d’un système de traitement de l’information plus puissant – la tomoscintigraphie – a donné une nouvelle dimension à la technologie en permettant l’obtention d’images en coupes. Cette technique a permis la reconstitution d’images tridimensionnelles. Mais comme la quantité d’informations à analyser est devenue considérable, il faudra attendre une révolution technologique de l’informatique et la fin des années 1990 pour pouvoir exploiter les images dans un temps réaliste. L’imagerie en trois dimensions appelée TEMP (Tomographie par Emission Mono-photonique) n’était en fait que limitée par la puissance des calculateurs.
Citons encore parmi les pathologies qui ont vraiment bénéficié de ces méthodes d’imagerie, les plus importantes :
- la cardiologie;
- l’imagerie du poumon avec détermination des zones accessibles à l’air inspiré ou au sang qui vient prélever l’oxygène dans les zones alvéolaires (embolie pulmonaire) ;
- la scintigraphie osseuse, permettant la détermination des zones métastasées sur le squelette (évolution de la maladie) ;
- la scintigraphie rénale, permettant de vérifier si tous les mécanismes de filtration sont opérationnels (dysfonctionnements rénaux) ;
- l’imagerie des tissus enflammés ou infectés (dans le cas de lésions internes, polyarthrite, appendicite…);
- et bien sûr les images tumorales et métastatiques pour lesquelles il a fallu développer un vecteur différent par type de cancer.
Parallèlement à la révolution informatique (puissance des calculateurs), une nouvelle technologie, la Tomographie par Emission de Positons (TEP), a fait son entrée en Europe. En France, une timide percée a été réalisée depuis la fin des années 80 avec la mise en fonction de trois caméras de recherche. Les autorisations gouvernementales d’acquisition de ce matériel coûteux pour un équipement national, n’ont vraiment été accordées qu’en 2001. En parallèle, des industriels ont investi pour équiper le pays de sites de production capables de fournir la substance essentielle, le fludéoxy- glucose ou FDG. Ce produit surprenant a confirmé son intérêt en apportant des avantages indéniables :
- il est polyvalent. Son mécanisme d’action lui permet de s’intégrer dans toutes les cellules en fonctionnement ou en croissance : le cerveau et le cœur bien sûr, mais aussi les tumeurs et métastases qui croissent plus vite que les cellules voisines ;
- presque tous les types de cancers peuvent bénéficier de cette technique et certaines petites métastases sont détectables ;
- il est facile d’utilisation. La période très courte (moins de deux heures) du radionucléide qui lui est associé (Fluor 18) conduit à une disparition totale de la radioactivité injectée en moins de 24 heures ;
- la faible concentration radioactive est également une information intéressante car la technique peut donc rassurer le patient, et le médecin peut utiliser cet outil pour suivre l’efficacité d’un traitement;
- enfin, les images semblent être interprétables par des non- experts. Ce qui n’est pas vrai, car les faux négatifs et les faux positifs existent aussi, mais l’image en elle-même est rassurante pour un médecin par rapport à son diagnostic.
La technologie TEP utilisant son traceur FDG est reconnue comme une modalité de diagnostic extrêmement utile dans l’évaluation des tumeurs: tumeurs des zones tête et cou, langue en particulier, nodules pulmonaires, cancers gastro-œsophagiens, différentiation entre une inflammation chronique du pancréas et cancer du pancréas, cancers colorectaux, cancers ovariens, détection de métastases de cancers de la moelle osseuse, mélanomes, maladie de Hodgkin et lymphomes non-hodgkiniens. La progression de la maladie, l’évaluation de son état d’avancement (staging), la réponse à certains traitements de chimiothérapie ou de radiothérapie, la possibilité d’intervenir chirurgicalement peuvent également être évaluées. Souvent l’absence de réponse peut permettre de différencier la tumeur bénigne de la tumeur maligne. Cette modalité pourrait également être utilisée pour le cancer du sein, mais d’autres techniques, moins onéreuses donnent une information équivalente. Dans ce dernier cas, cependant, le FDG reste intéressant pour estimer le niveau d’extension de la maladie et même suivre les patientes à risque de récidive. En revanche, la technique est peu utilisable dans le diagnostic des cancers rénaux ou du cancer de la prostate, pour lesquels d’autres outils d’imagerie plus efficaces sont disponibles.
Notons cependant qu’il y a une différence entre cette liste non exhaustive d’indications et celle officiellement approuvée par les autorités dans le cadre de l’autorisation de mise sur le marché du FDG. D’importants efforts sont faits par les cliniciens pour démontrer que les indications non encore approuvées sont valides au niveau d’une population plus large de façon à pouvoir les intégrer dans la liste officielle au cours des prochaines années. Dans la pratique, la technologie TEP est encore utilisée et exploitée différemment d’un continent à un autre, d’un pays à un autre, voire d’un centre à un autre.
La plus récente révolution en date a associé l’informatique et la TEP au travers de la mise au point d’outils mixtes. Les caméras TEP/TDM, combinant un système de détection tridimensionnel TEP avec une caméra de tomodensimètre (TDM) à rayons X permettent d’obtenir des images dans lesquelles on superpose la distribution du traceur FDG avec une image en coupe ou tridimensionnelle du corps. La localisation de la tumeur devient beaucoup plus précise, à tel point que, par exemple, les chirurgiens peuvent bien mieux définir les contours d’excision d’une tumeur et améliorer leur efficacité.
En revanche, la technologie TEP présente un intérêt énorme dans l’étude du fonctionnement du cerveau et la mise au point de nouveaux traceurs émetteurs de positons, autres que le FDG et spécifiques des mécanismes neurologiques, permettra sans aucun doute, de conduire à des diagnostics beaucoup plus avancés dans les maladies neurodégénératives telles les maladies d’Alzheimer, de Parkinson ou de Huntington. L’évolution en parallèle de la technologie IRM devient capitale pour les patients atteints de ces maladies.
Côté neurologie, quelques premières substances ont déjà été commercialisées, mais ne sont utilisées que dans des cas difficiles. À ce jour, tous ces médicaments de diagnostics sont basés sur des émetteurs gamma utilisant la technologie TEMP. Compte tenu du vieillissement de la population, un important champ de recherche s’est ouvert.
Vidéo : La médecine nucléaire : L’aspect diagnostic
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