Médecine Nucléaire en Neurologie Dr. Oleg BLAGOSKLONOV Service de Médecine Nucléaire CHU Jean MINJOZ - Besançon

Principes de base Un examen de médecine nucléaire consiste à détecter la distribution dans l’organisme d’un traceur radio-marqué introduit préalablement. L’interprétation des résultats à pour l’objectif d’identifier la fixation spécifique du traceur au niveau de cellules-cibles afin de vérifier le diagnostic envisagé.

Pourquoi « nucléaire » ? L’origine de rayonnement utilisé (gamma) est dans le “noyau” des atomes excités. Transformation radioactive  Rayonnement γ R γ

Terminologie Scintigraphie (gammagraphie) Scintillation (éclat lumineux) + graphie (grec. écrire) Scintigraphie planaire (statique ou dynamique) Représentation 2D de l’objet et/ou de la fonction Tomoscintigraphie (grec. tomos = coupe, section) Représentation 3D de l’objet et/ou de la fonction

Imagerie anatomique et fonctionnelle

Examen type en MN Injection intraveineuse (90 % des cas) Attente variable dépendant du phénomène biologique : de quelques secondes à plusieurs jours Enregistrement des données (planaire, tomo, dynamique, à plusieurs h ou j d’intervalle) Reconstruction  un ou plusieurs cliché(s) Traitement d’images

Injection

Gamma caméras modernes

TOMOSCINTIGRAPHIE Gamma-caméra double-têtes ou triple-têtes

DÉTECTION en COÏNCIDENCE

COURONNE de DÉTECTEURS

Première instalation : 2001 Premier atlas d’images : octobre 2003

TEP-TDM = PET-CT = PET Scan Une image diagnostique qui révèle les détails de l’anatomie et des fonctions biologiques des tissues ou des organes à l’échelle moléculaire + = Fonction (TEP) Anatomie (TDM)

Résolution spatiale en MN Scintigraphie conventionnelle ≈ 8 mm TEP 4ème génération ≈ 2 mm

Comparaison - Soustraction Traitement d’images Comparaison - Soustraction

Analyse quantitative

Traceur = Radiopharmaceutique Médecine Nucléaire = Imagerie Fonctionnelle UN Traceur = UNE Fonction Débit et Perfusion Métabolisme Récepteur(s) Spécificité Radionucléide (+ Molécule de transport) = Radiopharmaceutique considéré comme médicament

Types de traceurs des radionucléides simples (exemple 123I) des molécules radiomarquées « simples » : molécules phosphorées, analogues du glucose, des acides aminés, des acides gras… des molécules radiomarquées plus complexes: ligands des récepteurs hormonaux, anticorps des cellules (GR, GB et plaquettes) …

MN en neurologie aujourd’hui

Défauts de perfusion (métabolisme)

Territoires vasculaire

Pathophysiologie de l’ischémie A-B : autorégulation B-C : « perfusion de misère » C : ischémie PPC = pression de perfusion cérébrale CBV = VSC (volume sanguin cérébral) CBF = DSC (débit sanguin cérébral) OEF = oxygen extraction fraction CMRO2 = consommation cérébrale en oxygène d’après Powers et Raichle

AIC aigue en TEP ↓↓ DSC et ↓↓ méabolisme Nécrose irréversible ↓ DSC et = ou ↓ métabolisme Perfusion de misère ou pénombre ↑ DSC et = ou ↓ métabolisme Perfusion de luxe DSC CMRO2

Autre approche = Métabolisme Cartographie fonctionnelle du cerveau (15O)

Molécules physiologiques Site de production à proximité Traceurs TEP Molécules physiologiques Site de production à proximité

Exemples de traceurs (TEP)

[18F]-Fluorodéoxyglucose (FDG) OH HO O OH HO O 18F D glucose 18F-fluorodéoxyglucose Accumulation de glucose (ou de FDG) reflète les besoins en énergie de la cellule

Glycolyse

Maladie d'Alzheimer

Épilepsie temporale

Pathologies vasculaires Métabolisme cérébral (coma)

Prise en charge d’une pathologie Maladie de Parkinson

Une Fonction = Une foule de Traceurs

Traceurs TEP : F-DOPA

TEP à la 18F-fluoro-L-DOPA

Greffe dans la maladie de Parkinson

MN en neurologie demain Nouveaux traceurs Physiologiques F-DOPA (MP), F-MISO (hypoxie) Ultra-spécifiques Marqueur plaque amyloïde (maladie d’Alzheimer) Dérivés des pyrimidines (expression génique) Nouveaux appareils (TEP-IRM) Nouveaux protocoles de traitement d’images

…. ou plus tard Neuromédiateurs en TEP depuis 1992 Halldin et al., 1992 Non-fumeur Fumeur [11C]-NICOTINE Le tabagisme provoque une augmentation du nombre des récepteurs nicotiniques !

Irradiation médicale en imagerie Evaluation de la dose reçue en sievert (Sv) Radiographie pulmonaire : 0,3 mSv Scintigraphie pulmonaire : 2,5 mSv autorisée même pendant la grossesse Scintigraphie cérébrale : 4 mSv Scanner abdominal : 15 mSv Aucun effet observable en dessous de 200 mSv pour une irradiation unique Irradiation naturelle en France : 2,5 mSv / an En scintigraphie, l’irradiation n’augmente pas avec le nombre de clichés et la durée de l’examen.