les rayonnements : Les radionucléides de médecine nucléaire

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Les isotopes utiles en médecine nucléaire se caractérisent par leur période relativement courte qui tient compte des contraintes d’imagerie (temps d’acquisition) et d’élimination biologique (présence effective dans le corps humain), mais aussi de production, de logistique et de traitement des déchets. Pour une période inférieure à deux heures, il n’est pas possible d’envisager sérieusement une phase de fabrication et de distribution qui ne conduise pas à une perte trop importante de produits. Des périodes supérieures à 4 jours posent des problèmes de plus en plus importants par rapport au stockage et à l’élimination des déchets. Ces produits doivent pouvoir être injectés, avalés ou inhalés et leurs vitesses d’élimination ou de décroissance doit être suffisamment grande pour qu’ils ne provoquent pas de conséquences néfastes sur les tissus humains sains. Enfin l’énergie des radionucléides doit être adaptée aux besoins du patient et du médecin.

Les émetteurs gamma

Le tableau suivant regroupe les radionucléides émetteurs gamma les plus couramment utilisés en médecine nucléaire. Dans la pratique, le Technétium 99m, l’iode 123 et le Thallium 201 sont les radionucléides les plus utilisés en imagerie de médecine nucléaire de nos jours.

Les émetteurs de positons

Les radionucléides émetteurs de positons les plus couramment utilisés en médecine nucléaire sont donnés dans le tableau suivant. Parmi ces radionucléides, le Fluor 18 est le seul radio-isotope disponible commercialement à grande échelle. Les autres sont essentiellement des outils de recherche. La désintégration des émetteurs bêta plus est accompagnée pour tous les radionucléides d’une radiation gamma de 511 keV non mentionnée dans le tableau, correspondant à l’annihilation du positon.

Les émetteurs d’électrons

Le nombre de radionucléides émetteurs bêta moins est particulièrement important. A ce stade, une douzaine d’éléments présentent des caractéristiques plus intéressantes. Les plus couramment utilisés en médecine nucléaire sont listés dans le tableau suivant, parmi lesquels certains sont déjà sur le déclin (Phosphore 32 par exemple). Dans la pratique, le Samarium 153, le Strontium 89 et l’Yttrium 90 sont les plus utilisés.

Les émetteurs alpha

Plusieurs équipes travaillent à la mise au point de molécules marquées avec un émetteur alpha. Dans les séries des actinides, donc des atomes lourds, la majorité des radionucléides sont des émetteurs alpha, l’uranium et le plutonium étant les plus connus. Malheureusement, très peu de ces isotopes ont des caractéristiques physiques et chimiques appropriées pour l’utilisation en médecine nucléaire. La législation actuelle rend également leur utilisation, et surtout leur transport délicat. A ce jour, un seul produit marqué avec un alpha-émetteur a été commercialisé : il s’agit du Radium 224 utilisé dans le traitement de la polyarthrite ankylosante. La liste suivante regroupe les radionucléides émetteurs alpha qui sont des candidats potentiels à une commercialisation dans les décennies à venir.

Les radionucléides de brachythérapie et de radiothérapie externe

Les radionucléides utiles en radiothérapie externe, interne (implants temporaires) ou en brachythérapie (implants permanents) sont listés dans le tableau suivant. Ils se situent donc hors du champ de la médecine nucléaire. Ils sont caractérisés par des périodes longues et sont utilisés pour la plupart en tant que source de radiations. Il n’est par conséquent pas question de les injecter.

Les autres radionucléides

Le tableau suivant regroupe d’autres isotopes cités dans le texte pour leur intérêt industriel ou médical, mais qui n’ont aucun lien avec le radio pharmaceutiques, si ce n’est qu’il peut dans certains cas s’agir de produits de décroissance, donc de déchets ou d’isotope parent d’un des radionucléides cité précédemment. Ils sont donnés à titre informatif, comme point de comparaison avec les autres isotopes (énergie et période)