ONCOLOGIE TEP en MEDECINE NUCLEAIRE Cours DTS d’électroradiologie médicale Année universitaire 2011-2012 ONCOLOGIE TEP en MEDECINE NUCLEAIRE Dr Philippe VIAU Médecine nucléaire CHU Nice, Hôpital de l’Archet

APPLICATIONS EN ONCOLOGIE But diagnostique ou de localisation: Examen TEP au 18FDG Lymphoscintigraphie : détection des ganglions sentinelles Scintigraphie au pentétréotide-In111 Scintigraphie à la MIBG-I123 Scintigraphie osseuse : bilan d’extension osseux But thérapeutique: Cancer thyroïdien : Iode 131 Métastases osseuses: Quadramet®, Metastron® Lymphomes: Zevalin®

TEP : Tomographie par émission de positons - permet d’obtenir des images du corps en coupes (tomos) - avec un traceur radioactif émetteur de positons PET (Scan) : abréviation anglaise de TEP → positon emission tomography

Émission de positon +  511 keV BASES PHYSIQUES Fluor 18: isotope radioactif période courte: 110 minutes (environ 2h) produit par un cyclotron 18F est un émetteur de positon β+ Une fois émis, le positon (β+) parcourt quelques millimètres dans les tissus, durant lesquels il perd toute son énergie cinétique. Quand le positon (β+ ) est pratiquement au repos, il interagit avec un électron (e-) du milieu, suivant une réaction d’annihilation au cours de laquelle la masse des deux particules se transforme en 2 photons gamma de 511 keV, émis dans des directions opposées.

DETECTION: CAMERA TEP Détection en coïncidence Caméra : couronne de détection caméra TEP Couplage TDM : images de fusion (amélioration de la précision anatomique)

TEP AU 18FDG Image couplée TEP et tomodensitométrie 18FDG FUSION Scanner

APPORT de la TDM 1. Carte de densité pour corriger l’atténuation des photons Sans correction Avec correction

Fixation du nodule surrénalien droit APPORT de la TDM 2. Précision du repérage anatomique (TDM = bonne résolution) Fixation du nodule surrénalien droit

APPORT de la TDM 3. Caractérisation des lésions (densité UH, taille, loco-régional) Nodule surrénalien droit TEP FDG: pas de fixation TDM: hypodensité < 10 UH < 4cm

3 axes et rendu 3D

Blocage de la dégradation en fructose Traceur actuel : le 18FDG 2-[18F]fluoro-2-désoxy-D-glucose Vecteur: analogue du glucose Marqueur: fluor 18 (bêta+, T=110 min) Liés par liaison covalente (synthèse chimique) Capté par la cellule, phosphorylé par une hexokinase Remplacement (substitution) du 2ème groupement hydroxyle (OH) par un atome radioactif Blocage de la dégradation en fructose

MECANISME DE FIXATION [18F] FDG [18F] FDG Blocage enzymatique Transporteur GLUT 1 [18F] FDG [18F] FDG G-6-Phosphatse Hexokinase Blocage enzymatique [18F] FDG-6P Glc-6-Phosphate isomérase Exemple: 3FDG non accumulé Accumulation de [18F] FDG-6P G-6-Phosphatase : Activité forte : foie, reins, intestins. Activité faible : cœur, cerveau.

Glucose FDG Analogue du glucose

CANCERS PHYSIOPATHOLOGIE prolifération anarchique de cellules malignes: peu ou pas différenciées métabolisme très augmenté perte des propriétés des cellules normales extension: loco-régionale → organes avoisinants à distance: → par voie lymphatique : ganglions lymphatiques → par voie sanguine : os, foie, poumons

Intérêt de 18 FDG ? Les cellules cancéreuses se multiplient sans cesse. Ces nombreuses multiplications nécessitent beaucoup d’énergie = consommation anormalement élevée de glucose par rapport aux cellules normales. C’est grâce à cette consommation excessive de glucose que l’on peut repérer le tissu cancéreux en TEP FDG. Attention: - Ceci n’est pas valable pour toutes les tumeurs ! - Tous les tissus fixant le 18 FDG ne sont pas forcément des tumeurs !

CELLULE TUMORALE Métabolisme glucidique  Surexpression de GLUT1 Activité hexokinase  Accumulation du 18FDG !

Intérêt dans le suivi thérapeutique

Masse résiduelle non fixante Masse résiduelle hypermétabolique

Quantification: le SUV du FDG Standard Uptake Value Quantification absolue par région d’intérêt Activité injectée rapportée au poids (masse maigre, surf. corp.) AVOI (kBq/mL) VOI: volume d’intérêt SUV = Aadministrée (MBq) / Poids (kg) Correction selon la glycémie plasmatique AVOI (kBq/mL) Glucplasma (mmol/L) SUV = x Aadministrée (MBq) / Poids (kg) 5.0 (mmol/L)

DISTRIBUTION PHYSIOLOGIQUE Glucose = source d’énergie utilisable par le cerveau  très forte fixation physiologique dans le cerveau Cœur, vessie, reins, voies urinaires = fixation physiologique du glucose Repos, luminosité faible (examens neurologiques) Bonne hydratation, faire uriner juste avant l’acquisition

EXAMEN NORMAL Fixations physiologiques au niveau: cerveau coeur reins, voies urinaires et vessie (excrétion du radiotraceur) Cerveau Coeur Reins Vessie

Causes de Faux Positifs: Graisse brune Hyperfixations musculaires Pathologies hypermétaboliques non tumorales Causes de Faux Négatifs: Tumeurs à développement lent (pas d’hypermétabolisme) Tumeurs de petites tailles ( taille < 5-6 mm) Certains types histologiques: ADK mucoïdes, carcinoïdes, bronchiolo-alvéolaires, prostate, thyroïde…

Fixation normale de la graisse brune Lipolyse de stress de la graisse brune = importance de bien chauffer la salle de repos Intérêt éventuel d’une prémédication par bétabloquant

Hyperfixation graisse brune TEP AU 18FDG Fixation normale de la graisse brune Coupes transversales Hyperfixation graisse brune

Hyperfixations pulmonaires infectieuses TEP AU 18FDG Faux positifs: - fixation des lésions inflammatoires et infectieuses (sarcoïdose, tuberculose, abcès…) Coupes transversales Hyperfixations pulmonaires infectieuses

Accueil du patient Identité +++ Ordonnance médicale en précisant l’indication et la date souhaitée Poids du patient +++ (pour commander ou préparer la dose)

Le produit qui sera injecté au patient, le [18F]-FDG, est préparé spécialement pour le rendez-vous et doit être injecté au patient à l’heure fixée. L’examen TEP étant l’objet d’une forte demande, il est impératif de respecter l’heure du rendez-vous. → le numéro de téléphone du patient est demandé afin de confirmer le rendez-vous ou l’avertir en cas de contretemps.

Premiers réflexes… arrêt immédiat ! - A jeun depuis au moins 6 heures? - Patient perfusé / Glucosé (G5%) ? - Heure prévue de l’injection ? arrêt immédiat !

Diabétique ? Ce n’est pas une contre-indication. Diabète doit être équilibré. Glycémie recommandée < 7mmol/L Pas d’insuline!!!

Rôle de l’insuline Hormone hypoglycémiante Action: Récepteurs de l’insuline sur les cellules musculaires et adipeuses Assimilation du glucose Inhibe la production hépatique de glucose

Patient non à jeûn, glycémie 0,92 g/L Exemple 1 Patient non à jeûn, glycémie 0,92 g/L Normal

Fixations musculaires et des tissus adieux Exemple 2 Patient non à jeûn, glycémie 1,32 g/L Normal Fixations musculaires et des tissus adieux

Interrogatoire du médecin Recueil de renseignements cliniques complémentaires: Histoire de la maladie Antécédents (médicaux, chirurgicaux) Symptômes actuels (douleur,…) Traitement

Interrogatoire: le traitement Dates de début et de fin - de la *chimiothérapie* - de la *radiothérapie* - de la * chirurgie* Un délai de plusieurs semaines doit généralement être respecté entre la fin des traitements et la réalisation d'une TEP: - environ 2-3 semaines après chimiothérapie - 3 à 4 mois après radiothérapie (phénomènes inflammatoires) Ces traitements sont susceptibles de modifier la façon dont le 18FDG va se fixer sur une tumeur cancéreuse.

Exemple: influence du traitement Après chimiothérapie et administration de facteurs de croissance = activation de la moëlle osseuse Ex de lymphome

Interrogatoire: le risque de grossesse En raison de la radioactivité du produit injecté, les femmes doivent informer le médecin en cas de retard de règles, d’une éventuelle grossesse ou d’un allaitement. Le médecin prend alors la décision, en fonction de la situation de la patiente, de réaliser ou de reporter l’examen. Possibilité de réaliser un test sanguin (β HCG)

Déroulement de l’examen En deux temps. 1. Injection IV et repos : 1 heure 2. Acquisition des images: 25 minutes

1. Injection et repos Le patient est installé sur un lit et doit se reposer. Le médecin ou un technicien spécialement formé injecte dans une veine du bras ou dans une perfusion mise au préalable, une dose de [18F]-FDG diluée dans une solution salée. Posologie= 5 MBq / kg

Le patient reste au repos 1 heure Le patient reste au repos 1 heure. Ce temps permet au produit de bien se répartir dans l’organisme et d’être capté par les tissus cancéreux.

Courbe de captation du FDG Importance du délai injection/acquisition = toujours le même = reproductibilité de l’examen.

Repos Le patient doit se détendre au maximum. Il est installé au calme avec, si possible, une lumière douce. Il est parfois proposé un anxiolytique léger VALIUM® 2,5 ou 5 mg

Décontracter les muscles À partir de l’injection du [18F]-FDG, toutes les activités qui peuvent stimuler les muscles sont à éviter. Il est ainsi déconseillé de lire, de parler ou de mâcher un chewing-gum car ces activités font travailler les muscles et donc augmentent leur consommation de glucose, ce qui risque de modifier les résultats de l’examen.

Hyperfixation des sterno-cleido-mastoïdiens TEP AU 18FDG Fixation musculaire Hyperfixation des sterno-cleido-mastoïdiens

TEP AU 18FDG Fixation musculaire Hyperfixation Coupes coronales Coupes transversales Hyperfixation Sterno-cléido-mastoïdien

Activité urinaire Avant de s’installer sur le lit d’examen de la machine TEP, le patient se rend aux toilettes. En effet, l’hyperactivité intravésicale par l’excrétion urinaire du FDG peut gêner à l’interprétation. Il existe des protocoles avec LASILIX® (diurétique de l’anse) Diluer l’activité vésicale

Exemple 1 Avant Miction Post Miction Tumeur mieux visible

Exemple 2 Avant Miction Après Miction Pas d’anomalie au niveau du rectum

2. Acquisition des images Lors de l’examen, le patient est allongé sur un lit qui se déplace à l’intérieur de l’anneau de détecteurs. Seule une partie du corps se trouve à l’intérieur de l’appareil. De ce fait, la claustrophobie ressentie par certains patients est nettement atténuée. La TEP est silencieuse, contrairement à une IRM.

Durée L’enregistrement des images dure de 20 à 40 minutes selon les machines et selon l'indication. A l’Archet avec une caméra GE Discovery ST: - 3 min pour chaque " pas " de 15 cm - une acquisition classique de 8 pas dure 24 min - avec les derniers modèles : 13 min Ex: les mélanomes (corps entier) l’examen dure environ 40 min

Après la TEP-FDG…

Effets indésirables ? Une TEP au [18F]-FDG ne provoque ni allergies, ni nausées, ni endormissement. Le patient peut conduire son véhicule et rentrer seul après l’examen… Sauf s’il a eu une prémédication pour se détendre (Valium= myorelaxant + anxiolytique) Une collation est conseillée après l’examen pour rompre le jeûne observé durant la préparation. Irradiation pour 5MBq/kg de masse corporelle Dose efficace max 10 mSv, 80 mGy à la vessie, 10 mGy à l’utérus

Élimination du traceur Il faut compter environ douze heures pour que la quasi totalité du produit radioactif ait disparu. 12h = 6 demi-vies du 18F Le contact étroit avec les jeunes enfants (< 3 ans) est à éviter, même si celui-ci ne comporte pas un risque significatif pour l’enfant. Cela permet d’éviter une exposition inutile aux rayonnements.

Allaitement ? Les femmes qui allaitent doivent temporairement cesser de nourrir leur bébé au sein après l’injection du [18F]-FDG. Précaution nécessaire afin d’éviter que la radioactivité du produit injecté ne se retrouve dans le lait et soit transmise à l’enfant. Elles peuvent tirer leur lait avant que le produit soit injecté : le lait sera conservé au frais pour être utilisé ultérieurement. Pendant cette interruption, un lait de remplacement adapté à l’âge de l’enfant peut être donné au bébé. L’allaitement peut être repris dès le lendemain de l’examen.

INDICATIONS oncologiques de la TEP au 18 FDG

TEP AU 18FDG INDICATIONS Pathologies pleuro-pulmonaires: Bilan de caractérisation d’un nodule pulmonaire Tumeur pulmonaire: Bilan d ’extension initial Évaluation après traitement: maladie résiduelle / récidive Bilan d’extension des mésothéliomes

Fixation isolée de la masse lobaire supérieure gauche TEP AU 18FDG M. X présente une lésion pulmonaire gauche Coupes transversales Fixation isolée de la masse lobaire supérieure gauche

Fixation de la lésion pulmonaire et d’une adénopathie médiastinale TEP AU 18FDG Bilan d’extension: Mme MAR…, 53 ans présente une masse pulmonaire lobaire supérieure gauche. Fixation de la lésion pulmonaire et d’une adénopathie médiastinale

Fixation pleurale droite TEP AU 18FDG Bilan initial: M. PIT…, 66 ans, présente un mésothéliome. Fixation pleurale droite

Fixation du nodule surrénalien droit TEP AU 18FDG Mme X a été opérée d’un cancer pulmonaire en 2004: Suspicion de récidive. Fixation du nodule surrénalien droit

Hyperfixations osseuses TEP AU 18FDG Mme X présente une lésion pulmonaire et d’importantes douleurs osseuses Hyperfixations osseuses

TEP AU 18FDG INDICATIONS Lymphome malins non Hodgkiniens et maladies de Hodgkin: Bilan d’extension initial Bilan en cours de traitement Bilan de fin de traitement Recherche de récidive

TEP AU 18FDG M. X, présente un lymphome Hyperfixation cervicale droite Hyperfixations hilaires bilatérales

TEP AU 18FDG M. X présente un lymphome Hyperfixation hilaire D Hyperfixation splénique

Traitement par Zévalin® TEP AU 18FDG Suivi post thérapeutique: M. ROZ…, 73 ans présente un lymphome malin non hodgkinien. Traitement par Zévalin®

TEP AU 18FDG INDICATIONS Pathologies digestives: Tumeur de l’œsophage: Bilan d ’extension initial Évaluation après traitement Tumeur du colon, rectum: Recherche de récidive devant une élévation de l’ACE

TEP AU 18FDG Mme X présente une lésion du rectum: bilan d’extension Hyperfixation du rectum Hyperfixation hépatique

Hyperfixation hépatique TEP AU 18FDG Mme X a été opérée d’une cancer du colon en 2003: Suivi post thérapeutique. Hyperfixation hépatique

Caractérisation de la réponse thérapeutique

TEP AU 18FDG INDICATIONS Pathologies ORL: Bilan après radio-chimiothérapie Recherche de récidive Recherche de lésion primitive devant une adénopathie

Hyperfixation de la base de langue TEP AU 18FDG M. X présente une lésion ORL Hyperfixation de la base de langue

TEP AU 18FDG INDICATIONS Pathologies gynécologiques: Tumeurs des ovaires: Recherche de récidive devant une élévation du CA125 Tumeur de l’utérus: Bilan d’extension pour les tumeurs étendues Tumeurs du sein: Recherche de récidive devant une élévation du CA15 3

Adénopathies iliaques externe et interne gauches TEP AU 18FDG Suspicion de récidive: Mme TAS..., 77 ans, antécédent de néoplasie de l’ovaire, élévation récente du CA125. Adénopathies iliaques externe et interne gauches

TEP AU 18FDG Suspicion de récidive: Mme MAR..., 60 ans, traitée pour une néoplasie ovarienne, élévation récente CA125. Fixation de nodules de carcinose péritonéale

TEP AU 18FDG INDICATIONS Pathologies cutanées: Mélanome: Bilan d’extension (en vue d’un traitement chirurgical) pour N+ ou Breslow > 1 mm

TEP AU 18FDG M. X présente un mélanome Nodules sous cutanés

Petit QUIZZ

Rechute du Lymphome ? Lipolyse de stress de la graisse brune = importance de bien chauffer la salle de repos OUI NON

Scintigraphie Osseuse? Quel est cet examen ? Scintigraphie Osseuse? 18FDG Chimiothérapie + facteurs de croissance = réactivation de la moëlle osseuse Envahissement ostéomédullaire

Que reconnaissez vous? Tumeur du LSD Muscles intercostaux (insuffisant respiratoire) Tumeur du LSD

Quelles sont les anomalies observées ? Foie Poumon Plèvre Surrénale

A bientôt ?