Médecine Médecine Nucléaire en Nucléaire en NeurologieNeurologie

Dr. Oleg BLAGOSKLONOVDr. Oleg BLAGOSKLONOVService de Médecine NucléaireService de Médecine Nucléaire

CHU Jean MINJOZ - BesançonCHU Jean MINJOZ - Besançon

Principes de basePrincipes de base

Un examen de médecine nucléaire Un examen de médecine nucléaire consiste à détecter la distribution dans consiste à détecter la distribution dans l’organisme d’un traceur radio-marqué l’organisme d’un traceur radio-marqué introduit préalablement.introduit préalablement.

L’interprétation des résultats à pour L’interprétation des résultats à pour l’objectif d’identifier la fixation l’objectif d’identifier la fixation spécifique du traceur au niveau de spécifique du traceur au niveau de cellules-cibles afin de vérifier le cellules-cibles afin de vérifier le diagnostic envisagé.diagnostic envisagé.

Pourquoi « nucléaire Pourquoi « nucléaire » ? » ?

L’origine de rayonnement utilisé (gamma) est dans le “noyau” des atomes excités.

Transformation radioactive Rayonnement γ

)('' c

EparticulesYAZ

XAZ

R γ

TerminologieTerminologie

Scintigraphie (gammagraphie)Scintigraphie (gammagraphie)Scintillation (éclat lumineux) + graphie (grec. Scintillation (éclat lumineux) + graphie (grec.

écrireécrire))

Scintigraphie planaire (statique ou Scintigraphie planaire (statique ou dynamique)dynamique)Représentation 2D de l’objet et/ou de la fonctionReprésentation 2D de l’objet et/ou de la fonction

Tomoscintigraphie Tomoscintigraphie (grec. (grec. tomos tomos = coupe, section) = coupe, section)

Représentation 3D de l’objet et/ou de la fonctionReprésentation 3D de l’objet et/ou de la fonction

Imagerie anatomique et Imagerie anatomique et fonctionnelle 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

InjectionInjection

Gamma caméras modernesGamma caméras modernes

TOMOSCINTIGRAPHIETOMOSCINTIGRAPHIE

Gamma-caméra double-têtes ou triple-têtes

DÉTECTION en DÉTECTION en COÏNCIDENCECOÏNCIDENCE

COURONNE de COURONNE de DÉTECTEURSDÉTECTEURS

Première instalation : 2001

Premier atlas d’images : octobre 2003

+

Fonction(TEP)

Anatomie(TDM)

TEP-TDM = PET-CT = PET TEP-TDM = PET-CT = PET ScanScan

Une image diagnostique qui révèle les Une image diagnostique qui révèle les détails de l’anatomie et des fonctions détails de l’anatomie et des fonctions biologiques des tissues ou des organes à biologiques des tissues ou des organes à l’échelle moléculairel’échelle moléculaire

=

Résolution spatiale en Résolution spatiale en MNMN

Scintigraphie conventionnelle ≈ 8 Scintigraphie conventionnelle ≈ 8 mmmm

TEP 4TEP 4èmeème génération ≈ 2 mm génération ≈ 2 mm

Traitement d’imagesTraitement d’images

Comparaison - SoustractionComparaison - Soustraction

Analyse quantitativeAnalyse quantitative

Traceur = Traceur = RadiopharmaceutiqueRadiopharmaceutique

Médecine Nucléaire = Imagerie Médecine Nucléaire = Imagerie FonctionnelleFonctionnelle

UN Traceur = UNE FonctionUN Traceur = UNE Fonction Débit et PerfusionDébit et Perfusion MétabolismeMétabolisme Récepteur(s)Récepteur(s)

SpécificitéSpécificité

Radionucléide (+ Molécule de transport) Radionucléide (+ Molécule de transport) = = RadiopharmaceutiqueRadiopharmaceutique

considéré comme médicamentconsidéré comme médicament

Types de traceursTypes de traceurs

des radionucléides simples (exemple 123I)des radionucléides simples (exemple 123I) des molécules radiomarquées « simples » : des molécules radiomarquées « simples » :

molécules phosphorées, analogues du molécules phosphorées, analogues du glucose, des acides aminés, des acides glucose, des acides aminés, des acides gras… gras…

des molécules radiomarquées plus des molécules radiomarquées plus complexes: ligands des récepteurs complexes: ligands des récepteurs hormonaux, anticorpshormonaux, anticorps

des cellules (GR, GB et plaquettes)des cellules (GR, GB et plaquettes) ……

MN en neurologie MN en neurologie aujourd’huiaujourd’hui

Défauts de perfusion Défauts de perfusion (métabolisme)(métabolisme)

Territoires vasculaireTerritoires vasculaire

Pathophysiologie de Pathophysiologie de l’ischémiel’ischémie

A-B : autorégulationA-B : autorégulation B-C : « perfusion de B-C : « perfusion de

misère » misère » C : ischémieC : ischémie

PPC = pression de perfusion PPC = pression de perfusion cérébralecérébrale

CBV = VSC (volume sanguin cérébral)CBV = VSC (volume sanguin cérébral)

CBF = DSC (débit sanguin cérébral)CBF = DSC (débit sanguin cérébral)

OEF = oxygen extraction fractionOEF = oxygen extraction fraction

CMRO2 = consommation cérébrale en CMRO2 = consommation cérébrale en oxygène oxygène

d’après Powers et Raichle

AIC aigue en TEPAIC aigue en TEP ↓↓ ↓↓ DSC et ↓↓ méabolismeDSC et ↓↓ méabolisme

Nécrose irréversibleNécrose irréversible

↓ ↓ DSC et = ou ↓ métabolismeDSC et = ou ↓ métabolismePerfusion de misère ou Perfusion de misère ou pénombrepénombre

↑ ↑ DSC et = ou ↓ métabolismeDSC et = ou ↓ métabolismePerfusion de luxePerfusion de luxe

DSC CMRO2

Autre approche = Autre approche = MétabolismeMétabolisme

Cartographie fonctionnelle du cerveau (15O)

Traceurs TEPTraceurs TEP

Molécules physiologiquesMolécules physiologiques

Site de production à proximité Site de production à proximité

Exemples de traceurs Exemples de traceurs (TEP)(TEP)

[[1818F]-Fluorodéoxyglucose F]-Fluorodéoxyglucose (FDG)(FDG)

D glucose 18F-fluorodéoxyglucose

OH

HOO

OHOH

HO

OH

HOO

OH

HO

18F

Accumulation de glucose (ou de FDG) Accumulation de glucose (ou de FDG) reflète les besoins en énergie de la reflète les besoins en énergie de la

cellulecellule

Glycolyse

Maladie d'AlzheimerMaladie d'Alzheimer

Épilepsie temporaleÉpilepsie temporale

Pathologies vasculairesPathologies vasculaires

Métabolisme cérébral Métabolisme cérébral (coma)(coma)

Prise en charge d’une Prise en charge d’une pathologiepathologie

Maladie de ParkinsonMaladie de Parkinson

Une Fonction = Une foule de Une Fonction = Une foule de TraceursTraceurs

Traceurs TEP : F-DOPATraceurs TEP : F-DOPA

TEP à la 18F-fluoro-L-TEP à la 18F-fluoro-L-DOPADOPA

Greffe dans la maladie de Greffe dans la maladie de ParkinsonParkinson

MN en neurologie demainMN en neurologie demain

Nouveaux traceursNouveaux traceurs PhysiologiquesPhysiologiques

F-DOPA (MP), F-MISO (hypoxie)F-DOPA (MP), F-MISO (hypoxie) Ultra-spécifiques Ultra-spécifiques

Marqueur plaque amyloïde (maladie d’Alzheimer)Marqueur plaque amyloïde (maladie d’Alzheimer) Dérivés des Dérivés des pyrimidines (expression génique)pyrimidines (expression génique)

Nouveaux appareils (TEP-IRM)Nouveaux appareils (TEP-IRM)

Nouveaux protocoles de traitement Nouveaux protocoles de traitement d’imagesd’images

N

N

11CH3N

N

11CH3

[11C]-NICOTINE[11C]-NICOTINE

Le tabagisme provoque une augmentation du nombre des récepteurs nicotiniques !Le tabagisme provoque une augmentation du nombre des récepteurs nicotiniques !

Halldin et al., 1992

Non-fumeurNon-

fumeurFumeurFumeur

……. ou plus tard. ou plus tardNeuromédiateurs en TEP depuis Neuromédiateurs en TEP depuis

19921992

Irradiation médicale en Irradiation médicale en imagerieimagerie

Evaluation de la dose reçue en sievert (Sv)Evaluation de la dose reçue en sievert (Sv) Radiographie pulmonaire : 0,3 mSvRadiographie pulmonaire : 0,3 mSv Scintigraphie pulmonaire : 2,5 mSvScintigraphie pulmonaire : 2,5 mSv

autorisée même pendant la grossesseautorisée même pendant la grossesse Scintigraphie cérébrale : 4 mSvScintigraphie cérébrale : 4 mSv Scanner abdominal : 15 mSvScanner abdominal : 15 mSv

Aucun effet observable en dessous de 200 mSv Aucun effet observable en dessous de 200 mSv pour une irradiation uniquepour une irradiation unique

Irradiation naturelle en France : 2,5 mSv / anIrradiation naturelle en France : 2,5 mSv / an

En scintigraphie, l’irradiation n’augmente pas En scintigraphie, l’irradiation n’augmente pas avec avec le nombre de clichés et la durée de l’examen.le nombre de clichés et la durée de l’examen.