Les outils d'imagerie
Les images de médecine nucléaire sont essentiellement obtenues à l’aide d’une caméra détectrice de rayonnements gamma. Cet outil spécifique des rayons gamma est équipé d’une tête de détection qui analyse en un seul passage une surface pouvant aller jusqu’à 40 X 60 cm. Les rayons qui sont émis dans toutes les directions de l’espace sont sélectionnés par passage au travers d’un collimateur chargé de ne prendre en considération que ceux qui proviennent de façon perpendiculaire au détecteur. Ce détecteur constitué d’un cristal sensible aux rayonnements (iodure de sodium par exemple) est couplé à un photomultiplicateur qui transforme l’impact du rayonnement en impulsion électronique. Les impacts sont donc analysés point par point en image planaire. La qualité d’une caméra gamma est fonction de la sensibilité du cristal de détection et il< U résolution du collimateur. En déplaçant la tête de détection le long du corps, une image de scintigraphie planaire statique du corps entier est obtenue en quelques minutes. Cette technique est utilisée dans presque toutes les indications de médecine nucléaire à l’exception de celles concernant le cœur et le cerveau.
Le même type d’appareillage permet d’obtenir sur une région délimitée une image dynamique, c’est-à-dire permettant de suivre l’évolution de la distribution du radiopharmaceutiques à travers les organes pendant un temps déterminé. Les processus d’irrigation sanguine peuvent être suivis. En prenant des clichés de façon séquentielle sur une durée prédéterminée avec un espacement défini et régulier entre chaque prise de vue, l’observation du fonctionnement du foie ou des reins ne pose plus de problème.
La méthode TEMP (Tomographie par Émission Mono-Photonique ou SPECT Single Photon Emission Computed Tomography en anglais) reprend les principes de la caméra gamma appliqués à un scanner, outil équivalant aux appareils utilisés en radiographie. La source de photons est en revanche située dans le patient lui-même puisque le radio-isotope lui a été injecté et la méthode ne nécessite bien sûr pas d’irradiations supplémentaires. L’appareil est généralement muni de deux ou trois détecteurs qui tournent autour du patient et permettent d’obtenir une image en coupe. Si cette acquisition de données est réalisée parallèlement à une analyse linéaire, une image tridimensionnelle du corps est obtenue. Cette amélioration récente a été rendue possible grâce à l’évolution des calculateurs très puissants dont sont dotés ces appareils. La méthode TEMP est idéale pour analyser des zones bien définies et réduites en taille comme le cœur ou le cerveau.
Les durées d’acquisition restant relativement longues, des organes en mouvement tels que le cœur sont plus difficiles à imager ou du moins à interpréter. Le problème a été contourné en couplant la prise d’image avec les battements cardiaques. Entre deux pulsations, la période est fractionnée en une trentaine de séquences et les impacts gamma enregistrés pendant chaque fraction de temps sont accumulés séparément. Au bout d’une dizaine de minutes, une trentaine d’images différentes correspondant chacune à une séquence précise du battement cardiaque est enregistrée. En les faisant défiler dans l’ordre et en boucle, une séquence animée du battement cardiaque est reconstruite. Cette technique en mode dynamique est appelée Tomographie synchronisée à l’électrocardiogramme (Gated SPECT).
Cette technique spéciale peut également être mise en œuvre quand il s’agit de faire des images dans le voisinage du poumon, autre organe en mouvement régulier, en couplant l’acquisition des images aux mouvements de la respiration.
La caméra TEP, Tomographie par Émission de Positons (PET en anglais, Positron Emission Tomography) profite de l’avantage apporté par l’émission simultanée et dans deux sens opposés de deux photons gamma lors de la collision du positon avec un électron.
Les détecteurs sont placés en couronne autour du patient et mesurent les doubles impacts concomitants. L’analyse mathématique permet d’en déduire l’origine. L’appareillage a suffisamment évolué pour permettre l’obtention des images tridimensionnelles du corps entier, et la précision est telle que cette technique est devenue courante dans les analyses du cerveau. Mais l’application la plus courante est liée à l’utilisation du vecteur FDG permettant une détection et une localisation bien précise des tumeurs et de leurs métastases.
Vidéo : Les outils d’imagerie
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