L E C A H I E R T E C H N I Q U E

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MEDECINE NUCLEAIRE L 'imagerie translationnelle

BERTRAND /EPAGE 1, 2 , DIDIER QUENTON 3

CHUV Lausanne ;

2 H6pitaux Universitaires de Gen4ve

3 CHU Nancy

Au RSNA 2003, plus que amais, la m6decine nucl6aire est apparue comme une modalit6 d'imagerie translation- nelle a tous lessens du terme : • au sens abstrait, car la m6decine nucl6aire est une discipline tr6s concer- n6e par le concept r6cent de recherche translationnelle qui s'efforce de favori- ser l'interdisciplinarit6 entre les fon- damentalistes et les cliniciens afin d'acc616rer le transfert des d6couvertes scientifiques aux applications cliniques. Le d6veloppement de l'imagerie mol6- culaire, bas6 en particulier sur les outils de m6decine nucl6aire, s'organise en ce sens avec des syst6mes pr6cliniques et des syst6mes cliniques ; • au sens concret, car les modalit6s de m6decine nucl6aire, t6pographie ou scintigraphie, sont de plus en plus asso- ci6es ~ une modalit6 d'imagerie ra- diologique, type scanographie avec l 'av6nement des machines TEP-TDM et l'apparition des machines SPECT-TDM : le patient est donc translat6 a l'int6rieur de cette combinaison de syst6mes d'i- magerie.

• L'imagerie mol6culaire

Uimagerie mol6culaire, visant a com- prendre et analyser le comportement des mol6cules in vivo et non plus in vitro est un domaine immens6ment prometteur. En effet, toutes les pathologies et tousles traitements agissent au niveau mol6cu- laire : pouvoir imager ces processus permettrait donc une pr6cocit6 sans

pr6c6dent dans l'6tablissement des dia- gnostics et le suivi individualis6 des trai- tements. Uimagerie mol6culaire suppose que la mol6cule ~ 6tudier, endog6ne ou exo- g6ne, soit marqu6e par une substance d6tectable de faqon non invasive : fluo- rescente pour l'imagerie optique ou radioactive pour la m6decine nucl6aire. Pour la t6pographie, les traceurs radio- actifs sont issus de cyclotrons, pour les- quels le march6 repose sur les 3 concurrents suivants : General Electric, CTI et IBA. Des modules de synth6se sont 6galement n6cessaires. Uimagerie mol6culaire inclut l'imagerie pr6clinique, afin de comprendre les processus biologiques ou d6velopper des nouveaux traitements, sur petits ani- maux. Les grands centres de recherche investissent donc dans des micro- imageurs (micro TEP, microCT, microSPECT, imageur optique) pour souris qui figurent d6sormais au cata- logue des grandes soci6t6s d'imagerie. Uindustrie pharmaceutique est aussi tr6s concern6e par ces techniques suscepti- bles d'acc616rer le d6veloppement de nouveaux m6dicaments. Les enjeux sont particuli6rement impor- tants, notamment pour les p61es d6di6s aux pathologies les plus fr6quentes dans le monde occidental : oncologie, cardiologie, neurologie, qui sont 6gale- ment les axes m6dicaux les mieux financ6s. Les perspectives en imagerie mol6culaire passeront dans un premier temps par la mise au point de nouveaux marqueurs de ph6nom6nes impliqu6s dans le pro- cessus tumoral : angiogen6se, hypoxie, m6tabolisme, prolif6ration, apoptose...et

par l'aptitude de nos futures machines mieux les quantifier et les localiser.

La strat6gie des grands constructeurs d'i- magerie consiste donc h s'inscrire dans la fili6re oncologique sur une plage la plus large possible pouvant aller de la production de mol6cules ~ la radioth6- rapie en passant par l'imagerie pr6cli- nique. Par exemple, General Electric est en passe d'acqu6rir Amersham, Philips a constitu6 une unit6 d'imagerie mol6- culaire, Siemens Medical Solutions France rassemble ses divisions m6deci- ne nucl6aire et radioth6rapie.

• TEP-TDM

L'ann6e 2003 a 6t6 marqu6e par l'av6- nement des TEP-TDM, qui sont d6sor- mais pr6sents en tant que gamme compl6te et non plus en tant que produit isol6. En effet, chez les 3 constructeurs concern6s (General Electric, Siemens, Philips), les TEP-TDM peuvent 6tre associ6s a diff6rents types de scanners multibarrettes. Les constructeurs repro- duisent ainsi en TEP-TDM la surench6- re du nombre de coupes, bien que l'int6r6t des scanners 16 barrettes sur une cam6ra TEP ne soit pas encore 6vident. Cette politique ne peut se concevoir long terme que si elle s 'accompagne d 'une diminution des prix h perfor- mances 6gales. Cet engouement pour les TEP-TDM est valid6 m6dicalement par la sup6riorit6 du TEP-TDM dans la correction d'att6- nuation et surtout dans la localisation

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des 16sions tumorales. En particulier, l ' appor t du TDM est important dans le monitoring th6rapeutique pour 6valuer si la masse r6siduelle de la tumeur apr~s trai tement est encore fonctionnelle. Corollairement, on constate un d6clin pr6coce des machines TEP seules, d6s- ormais r6serv6es ~t certains march6s secondaires. De m6me, les gamma- cam6ras h d6tection de co/ncidence sont moins vendues, sauf 6ventuellement comme machine polyvalente permettant de seconder le TEP en cas de panne. Les produi ts disponibles sur le march6 sont les suivants : • General Electric Discovery ST ® dispo- nible avec un scanner 4, 8 ou 16 barret- tes. Ce nouveau produi t pr6sente la particularit6 d'int6grer, et non d'accoler, la cam6ra TEP et le scanner. Dot6 de d6tecteurs BGO, fabriqu6s par Saint- Gobain, il b6n6ficie d 'a lgor i thmes de reconstruction am61ior6s et propose le mode 3D en s tandard et le mode 2D en option. • Philips Gemini ® : ce syst~me d'archi- tecture ouverte dispose de 2 tunnels, nn pour le scanner 2 ou 16 barrettes et un pour la cam6ra TEP, utilisant des cristaux GSO. I1 dispose 6galement d 'une cor- rection d'att6nuation avec sources radio- actives de c6sium, au cas off des proth6ses cr6eraient des artefacts sur l ' image scanner. • Siemens d i spose de la gamme Biograph ® qui peut recevoir un scanner 2, 6 ou 16 barrettes, coupl6 a une cam6- ra TEP disposant de cristaux LSO tra- dit ionnels avec des blocs de 8 x 8, ou alors des nouveaux cristaux LSO, HiRez, red6coup6s en blocs de 13 x 13 616ments, avec la nouvelle 61ectronique Pico3D. Cette am61ioration des d6tecteurs profite

la r6solution spatiale qui passe 4,6 mm. A noter que les cristaux LSO Siemens sont fabriqu6s par CTI, qui

continue a fabriquer minoritairement du BGO. Le TEP-TDM est lui d'origine CPS, ~ joint-venture >~ cr66e entre Siemens et CTI pour la distr ibution des TEP. Les axes de d4ve loppement des TEP- TDM sont les suivants : synchronisation cardiaque et respiratoire avec, selon les constructeurs, des solutions mat6rielles e t / o u logicielles bas6es soit sur un cap- teur de mouvement thoracique soit sur une mod61isation des mouvemen t s respiratoires. D'autre part, les dur6es d 'examen ayant d6ja bien diminu6 (envi- ron 20 minutes par patient), les efforts en productivit6 portent davantage sur l 'am61ioration du temps de reconstruc- tion et de trai tement des images.

• Gamma-cam6ras Le march6 des gamma-cam6ras reste relativement stable et n 'a pas fait l 'ob- jet de d6veloppements majeurs de la part des constructeurs. General Electric a pr6sent6 sa nouvelle cam6ra Infinia ® avec station Xeleris ®, synth6se du savoir-faire de SMV et d'Elscint, dont les produits initiaux sont encore fabriqu6s. La cam6ra Infinia ® peut 6tre 6quip6e de Hawkeye ®, scanner monocoupe permet tant la correction d'att6nuation mais aussi facilitant la loca- lisation des 16sions et la fusion avec l'i- magerie morphologique. La plus value est d 'environ 150 000 euros. La gamme Phil ips repose sur 2 produits phares, d 'or igine Adac : cam6ra Forte ® et cam6ra Skylight ® a l 'architecture ori- ginale, compos6e de d6tecteurs articul6s sur 2 suspensions t6lescopiques sur portique. Cette cam6ra b6n6ficie 6gale- ment du mode Concurrent Imaging permettant de s61ectionner diff6rents param6tres d'acquisition et, a l 'extr~me, d 'examiner 2 patients simultan6ment. Uinformatique est bas6e sur l'acquisition Jet Stream et sur l ' env i ronnement

Vequion ®. L'outil de visualisation des images est baptis6 PDT Ensphere ®. La gamme d 'origine Marconi, Axis et Irix, existe encore mais n'est pas pr6sent6e au RSNA car le march6 am6ricain 6tait sur- tout bas6 sur Adac. La gamme Siemens comporte la cam6- ra E-cam ®, d6ja connue, avec ses diff6- rentes d6clinaisons, ainsi que la nouvelle cam6ra cardiologique C-cam '~', pr6sent6e en 2003 au congr6s de la Society of Nuclear Medicine. Le patient repose sur un fauteuil qui optimise la posit ion du cceur en face des 2 t6tes peti t champ. Cette cam6ra, facile ~ implanter, n'est pas annonc6e sur le march6 europ6en. Les axes de d4veloppement en gamma- cam6ra pourraient porter sur une exten- sion de la correction d 'at t6nuation par rayons X, et,/~ plus long terme, sur des d6tecteurs plats/~ semi-conducteurs qui permettraient de redesigner les statifs. Par exemple, le CZT est un mat6riau d6j~ utilis6, sur des produi ts non diffus6s en Europe, pour des petits champs par la soci6t6 Digirad sur une gamma-cam6ra cardiologique et par la soci6t6 Gamma- Medica pour un capteur thyro/dien. Ce mat6riau pose cependant des probl6mes de fabrication et donc de co6t de revient. Aucun d6veloppement ne semble por- ter sur les cam6ras 3 t6tes.

Longtemps annonc6e sur le d6clin, du fait de la concurrence des autres moda- lit6s comme l '6chographie ou I'IRM, la m6decine nucl6aire a non seulement conserv6 son march6 initial li6 aux gamma-cam6ras mais s 'es t en p lus adjoint le march6 florissant de la t6po- graphie. Cette expansion, avec les per- spectives de l ' imagerie mol6culaire, lui pr6dit encore un bel avenir.

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