Techniques et résultats des explorations radio isotopiques d

Techniques et résultats des explorationsradio-isotopiques de la thyroïde

FA Leger

Résumé. – L’évaluation de la fonction thyroïdienne in vitro était dominée par les dosages radio-immunologiques. D’autres méthodes immunologiques se sont développées : enzymologie, fluorescence ouchémoluminescence.L’échographie thyroïdienne donne d’excellents résultats grâce à sa haute résolution. Cependant, lascintigraphie thyroïdienne demeure indispensable pour la caractérisation des nodules et le diagnosticétiologique des hyperthyroïdies, autonomie, maladie de Basedow, hyperthyroïdie induite par l’iode.La radiothérapie métabolique par l’iode 131 est, dans bien des cas, le traitement le plus approprié del’hyperthyroïdie. L’iode 131 est essentiel dans le traitement et la surveillance du cancer thyroïdien différencié.© 2003 Editions Scientifiques et Médicales Elsevier SAS. Tous droits réservés.

Mots-clés : dosage radio-immunologique, scintigraphie, iode radioactif, cancer thyroïdien, radiothérapiemétabolique par l’iode 131.

Introduction

L’exploration de la thyroïde est fonctionnelle et morphologique. Lespremiers dosages étaient radio-immunologiques. Plus récemmentsont apparues l’immunoenzymologie, l’immunochimi-luminescenceet l’immunofluorescence ; la radio-immunologie reste la méthode deréférence.Sur le plan morphologique, l’échographie est passée au premier plandu fait de son excellente résolution ; elle ne donne cependant quepeu d’information d’ordre fonctionnel. La scintigraphie resteindispensable à la classification des nodules et des goitres, et audiagnostic étiologique des dysthyroïdies. L’exploration isotopiquede la thyroïde est donc toujours d’un grand intérêt.

Bases physiologiques [35, 36, 37]

HORMONOGENÈSE THYROÏDIENNE

Les deux principales hormones thyroïdiennes sont la 3,5,3’,5’ tétra-iodothyronine ou thyroxine (T4) et la 3,5,3’ tri-iodothyronine (T3).L’hormonogenèse dans le thyréocyte comporte la captation del’iodure, son organification sous forme de mono- et di-iodotyrosine(MIT et DIT), le couplage des MIT et DIT en T3 et en T4 au sein dela thyroglobuline (Tg), le stockage de la Tg dans la colloïde, laprotéolyse de la Tg, la libération des hormones thyroïdiennes dansla circulation, leur transport, sous forme liée à des protéinesvectrices, dont la principale est la thyroxin binding globulin (TBG).La T4 du sang provient de la sécrétion thyroïdienne. La T3 vient enfaible partie de la sécrétion thyroïdienne, mais surtout de la

désiodation périphérique de la T4. On trouve, dans le sang, d’autresproduits du catabolisme de la T4, tels que la 3,3’ 5’ iodothyronine(reverse T3), inactive, ainsi qu’un peu de Tg.La T4 et la T3 circulent principalement sous forme liée à desprotéines de transport.L’iodure I– est d’origine alimentaire (environ 80 ug/j en France). IIest soit utilisé par la thyroïde (clairance thyroïdienne de 15 à20 mL/min en France), soit éliminé par voie rénale (clairance de30 mL/min environ). Dans la thyroïde se trouvent aussi les cellulesparafolliculaires ou cellules C, qui sécrètent la calcitonine.

RÉGULATION DE L’HORMONOGENÈSE [9]

L’hypothalamus sécrète la thyrotropin releasing hormone (TRH) outhyrolibérine. La TRH arrive dans l’hypophyse par la circulationporte et y stimule la synthèse et la sécrétion de la thyroid stimulatinghormone (TSH) ou hormone thyréotrope. Un rétrocontrôle entre lesconcentrations de T4 et de T3 et la sécrétion de TSH se fait dansl’hypophyse.

Examens in vitro appréciantla fonction thyroïdienne : dosagesradio-immunologiques

Ils dominent encore actuellement l’exploration thyroïdienne.

PRINCIPE

Le principe général de ces dosages consiste à :

– rendre antigénique la molécule à doser ;

– obtenir une liaison antigène-anticorps (mono- ou polyclonal) ;

– marquer l’antigène ou l’anticorps ;Aubène Leger : Praticien hospitalier, service de radio-isotopes.Hôpital Necker-Enfants Malades, 149, rue de Sèvres, 75743 Paris cedex 15, France.

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Toute référence à cet article doit porter la mention : Leger FA. Techniques et résultats des explorations radio-isotopiques de la thyroïde. Encycl Méd Chir (Editions Scientifiques et Médicales Elsevier SAS, Paris, tous droits réservés),Radiodiagnostic - Cœur-Poumon, 32-700-A-10, 2003, 10 p.

– étudier l’équilibre entre molécules liées et libres, marquées et nonmarquées, et en déduire la concentration de la molécule à doser.Dans les dosages radio-immunologiques (RIA), le marqueur estradioactif. La liaison antigène-anticorps se fait sur un nombre desites limité (méthode par compétition), ou sur un nombre de sitesillimité (méthode radio-immunométrique [IRMA]). L’IRMA a unesensibilité supérieure à la RIA.D’autres méthodes, fondées sur des réactions immunologiques nonisotopiques ont été proposées. Parmi les plus importantes :

– l’immunoenzymologie : le marqueur est une enzyme ;

– la chimiluminescence : un anticorps monoclonal est marqué parun ester d’acridinium luminescent ;

– l’enzymochimiluminescence : l’hormone est en compétition avecde l’hormone marquée par de la peroxydase ; l’oxydation de luminolpar la peroxydase s’accompagne d’une émission lumineuse ;

– l’immunofluorescence : de l’europium fixé sur l’anticorps, et excitépar une lumière déterminée, émet un rayonnement de fluorescence.Ces méthodes ne nécessitent pas de manipulation d’isotopesradioactifs et sont d’utilisation facile, utilisables par tous ; certainessont plus précises que les méthodes isotopiques. Cependant, ellesnécessitent de multiples appareils ; aucune ne permet la réalisationde l’ensemble du bilan thyroïdien. Par ailleurs, leur multiplicité elle-même rend plus difficile le contrôle de qualité. Les dosages radio-immunologiques restent donc la méthode de référence.

BILAN THYROÏDIEN

Il comporte schématiquement quatre parties :

– le bilan fonctionnel avec le dosage de la TSH et des fractions libresdes hormones thyroïdiennes T3 et T4 ;

– le bilan immunologique (anticorps antithyroïdiens etantirécepteurs de la TSH) ;

– le bilan effectué dans les cancers thyroïdiens (thyroglobuline etcalcitonine) ;

– le bilan iodé (iode sérique total et iode urinaire), très importantdans l’exploration thyroïdienne, relève de méthodes de dosageschimiques et non radio-isotopiques.

¶ Bilan fonctionnel

T3 et T4 libres [11, 68]

Seule la T4 est le reflet direct de la fonction thyroïdienne. En effet, laT3 provient en majorité de la désiodation périphérique de la T4.Certaines pathologies non thyroïdiennes, en perturbant cettedésiodation, entraînent des modifications de la concentration de laT3.La fraction libre de la T3 et de la T4 est très faible (de l’ordre de0,03 % pour la T4 et de 0,3 % pour la T3). L’équilibre entre fractionliée et fraction libre des hormones thyroïdiennes peut varier lorsqueles protéines vectrices sont qualitativement ou quantitativementanormales, dans certaines pathologies non thyroïdiennes (enparticulier rénales), ou bien du fait d’interférences avec desmédicaments ou des anticorps antihormones.Diverses techniques de mesure des hormones libres se sontdéveloppées. Aucune de ces techniques n’est parfaitement fiable.

« Thyroid stimulating hormone » [14]

Le dosage de la TSH (dit ultrasensible ou de 2e génération) reposesur l’utilisation de deux anticorps monoclonaux qui permettentd’obtenir un dosage immunométrique très spécifique (notammentvis-à-vis d’autres hormones hypophysaires qui ont en commun avecla TSH la sous-unité alpha) et une limite de détection très basse, quipermet de distinguer les valeurs normales des valeurs abaissées del’hyperthyroïdie.Le dosage de TSH dit de 3e génération, est encore plus sensible quele dosage ultrasensible.

Test à la « thyrotropin releasing hormone »

L’injection intraveineuse de TRH provoque normalement uneélévation de la TSH sérique, avec un maximum vers 30 minutes, etun retour à la valeur de base en 2 heures.Le test à la TRH est parfois indiqué en pathologie hypothalamo-hypophysaire.

¶ Bilan immunologique

On dose en routine les anticorps antithyroïdiens (antithyroglobuline,antimicrosomes et antiperoxydase) ainsi que les anticorpsantirécepteurs de la TSH.

Anticorps antithyroïdiens [71]

Leurs titres étaient estimés auparavant par hémagglutinationpassive. Ils sont maintenant dosés par des immunodosages. Leprincipal antigène contenu dans les microsomes, la peroxydase est àl’origine du dosage des anticorps antiperoxydase. Les résultats nesont pas bien standardisés, d’autant que les anticorps polyclonauxcirculants diffèrent selon les individus.

Anticorps antirécepteurs de la « thyroid stimulatinghormone » [14, 49]

Le dosage en routine des anticorps dirigés contre le récepteur de laTSH ne met en évidence que la liaison au récepteur.Il est impossible, avec cette technique, de distinguer les anticorpsbloquants des anticorps stimulants (ces deux types d’anticorpspeuvent être présents au cours de la maladie de Basedow).

¶ Bilan des cancers thyroïdiens

Deux paramètres sont effectués dans le suivi et le dépistage descancers thyroïdiens : la thyroglobuline et la calcitonine.

Thyroglobuline (Tg)

La thyroglobuline est utilisée dans la surveillance de l’évolution descancers thyroïdiens différenciés [25, 53, 59]. Le dépistage du cancer nepeut pas être effectué avec ce paramètre qui est un marqueur de laprésence de tissu thyroïdien, normal ou pathologique.Dans les pathologies thyroïdiennes bénignes, elle a un intérêt surtoutdans le diagnostic de thyrotoxicose factice (ingestion d’hormonesthyroïdiennes) [13] et dans les anomalies congénitales de synthèse dela thyroglobuline.Malgré de nombreuses avancées technologiques [45], ce dosage restedifficile. La nécessité d’avoir une bonne limite de détection, unebonne reproductibilité dans les valeurs basses et surtout la présenceéventuelle d’anticorps antithyroglobuline circulants qui peuventinterférer dans le dosage ne permet pas encore d’avoir toutes lesinformations attendues. La présence d’anticorps anti-Tg entraîne engénéral une erreur par défaut de la Tg dosée par méthode IRMA, cequi est très gênant dans la surveillance des cancers thyroïdiensdifférenciés.Le test de récupération permet en partie de déceler cetteinterférence. Il consiste à ajouter une quantité connue dethyroglobuline au sérum du patient et à vérifier le résultat dudosage de cette thyroglobuline.

Thyrocalcitonine [8, 10, 20, 23, 41]

La calcitonine est un marqueur du cancer médullaire et est utiliséedans le dépistage et le suivi de ce cancer. Ce dosage est difficile tantsur le plan technique que dans son interprétation. Il s’effectue soitisolément, soit après stimulation par la pentagastrine, test dont laréponse est amplifiée chez les porteurs de cancer médullaire.Dans le dosage de base, l’existence de formes circulantes variablesde la calcitonine modifie l’immunoréactivité.Des valeurs marginales sont observées dans différentes situations(insuffisance rénale, fumeurs) ou dans des pathologies thyroïdiennesen dehors du cancer médullaire. L’interprétation est donc complexe.

32-700-A-10 Techniques et résultats des explorations radio-isotopiques de la thyroïde Radiodiagnostic

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Dans le test à la pentagastrine, un pic peu élevé est difficile àinterpréter.

¶ Dosages divers

Reverse T3 (rt3)

Dans diverses circonstances, la désiodation de la T4 se fait vers larT3, plutôt que vers la T3, et le taux de rT3 sérique s’élève.

« Thyroxin binding globuline » (TBG)

Le taux de TBG s’élève principalement au cours de la grossesse etchez les femmes prenant une œstrogénothérapie.

RÉSULTATS

¶ Valeurs normales

Leurs limites varient selon les techniques et les laboratoires. Lesvaleurs suivantes sont donc données à titre d’indication :T4 libre : 9,5 à 25 pmol/L (7,4 à 19,4 ng/L).T3 libre : 3 à 9 pmol/L (2 à 6 ng/L).TSH : 0,2 à 4 mU/L.Test à la TRH. La valeur maximale est obtenue normalement à 20ou 30 min. Les résultats sont exprimés en valeur brute d’ascension,normalement estimée entre 2 et 25 mU/L, ou comme le rapport TSHmax/TSH de base, le rapport normal étant estimé entre 2 et 10 avecles dosages classiques de TSH. En cas d’hyperthyroïdie, l’élévationde la TSH ne se produit pas. En cas d’hypothyroïdie d’origine basse,on obtient une réponse augmentée et prolongée. Dans leshypothyroïdies d’origine hypothalamohypophysaire, la réponse estvariable.Anticorps antithyroglobuline et antimicrosomes. Ils sont présentsdans les dysthyroïdies auto-immunes.Anticorps antirécepteurs de la TSH. Le seuil de positivité dépend dela technique de dosage. Ils sont parfois absents au début d’unemaladie de Basedow. Lorsqu’ils sont présents, leur disparition aucours du traitement est habituelle, mais n’a pas de significationpronostique.Anticorps anti-T4 et anti-T3. Ils sont retrouvés dans une faible partiede la population [15, 51], et interfèrent avec les dosages de T4 et T3.Thyroglobuline : environ 10 à 60 µg/L. La Tg est indétectable aprèsthyroïdectomie totale. Des taux élevés retrouvés aprèsthyroïdectomie totale chez des patients présentant un cancerthyroïdien différencié indiquent une récidive locale ou desmétastases. La Tg est également indétectable dans la thyrotoxicose« factice » [13].Thyrocalcitonine (CT). La référence est le dosage de CT mature parIRMA de CIS Bio international, France, dont on connaît les normes.La CT de base normale est inférieure à 10 pg/mL. Au cours du testà la pentagastrine (Pg), la réponse de la CT (pic moins taux de base)est inférieure à 30 pg/mL chez 96 % des adultes normaux, situéeentre 30 et 50 pg/mL chez 4 % des hommes adultes normaux. Danscertaines pathologies thyroïdiennes, le test à la Pg peut être positif,avec en règle un pic de CT inférieur à 100 pg/mL.TBG chez les sujets normaux euthyroïdiens : 11 à 32 mg/L.TBG au cours de la grossesse : 20 à 75 mg/L.rT3 : 300 à 500 ng/L.

¶ Variations physiologiques

Nouveau-né [56]

À la naissance, la fonction thyroïdienne est mesurable dans le sangdu cordon ; puis elle se modifie dans les minutes qui suivent lanaissance, avec principalement un pic de TSH. Les valeurs normalessont les suivantes :

– la TSH dans le cordon est d’environ 10 mU/L, puis s’élève etpasse par un maximum (80 à 90 mU/L) à 30-60 min et revient à lanormale vers j3-j4 (d’où la date du dépistage de l’hypothyroïdie, àj5) ;

– la concentration de T4 libre dans le cordon est semblable auxvaleurs normales de l’adulte. Puis, sous l’influence du pic de TSH,elle s’élève environ d’un facteur 2 à 5, atteint un maximum vers 24heures, et revient à la normale en 2 ou 3 semaines ;

– la concentration de T3 libre dans le cordon est plus basse que lesvaleurs normales de l’adulte ; puis elle s’élève, sous l’influence dupic de TSH et de la désiodation de T4, d’un facteur 4 à 6 environ,atteint un maximum vers 24 heures, et revient en quelques jours àune valeur supérieure aux valeurs normales de l’adulte.

Enfant et adulte

La T4 et la TSH se modifient peu avec l’âge. En revanche, la T3 estplus élevée chez l’enfant, supérieure à la limite supérieure de lanormale de l’adulte, et diminue progressivement avec l’âge, pouratteindre les valeurs normales chez l’adulte.

Sujet âgé [27, 42]

La T4 est normale, la TSH peut être abaissée (pour certains auteurs).La T3 diminue progressivement pour atteindre des valeurs plusbasses que les normales de l’adulte [13].

Grossesse [2, 21, 56]

L’hyperœstrogénie augmente la synthèse hépatique des protéines detransport. La synthèse hormonale doit augmenter. Par ailleurs,l’augmentation de l’excrétion urinaire d’iodure accentue la carenceiodée. Le bilan thyroïdien est modifié de façon complexe.

Nycthémère [9]

Les variations concernent surtout la TSH, qui présente un maximumentre 1 h et 2 h du matin.

¶ Hyperthyroïdie

Le diagnostic est fondé sur l’élévation de la T4 et de la T3 libres. LaTSH est effondrée, inférieure à 0,05 mU/L. Dans certaineshyperthyroïdies, surtout l’adénome toxique, il y a une sécrétionpréférentielle de T3, la T4 restant normale.

¶ Hypothyroïdie

Le diagnostic d’hypothyroïdie d’origine basse est fondé surl’abaissement des hormones thyroïdiennes, T4 et T3 totales et libres,et sur l’élévation de la TSH. Dans le doute, le test à la TRH montreune réponse anormalement élevée et prolongée de la TSH.Nous n’abordons pas ici les hypothyroïdies d’origine hypothalamo-hypophysaire, acquises ou congénitales [72].

¶ Bilans au cours des traitements à visée thyroïdienne

Ils peuvent montrer d’apparentes dissociations.Au début du traitement d’une hyperthyroïdie par antithyroïdiensde synthèse (ATS) :

– la concentration de TSH peut rester abaissée quelques semaines(par persistance de l’hyperthyroïdie ou par inertie hypophysaire)avec une T4 libre élevée, normale ou même abaissée ;

– la concentration de TSH peut être normale avec une T4 libreabaissée.Au cours du traitement d’une hypothyroïdie par la T4 :

– en début de traitement, la TSH peut rester élevée alors que la T4est normalisée ;

– la T4 libre peut être un peu élevée au cours d’unehormonothérapie thyroïdienne substitutive, surtout dans les4 heures qui suivent la prise de L-T4 [1].

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À noter la possibilité d’une malabsorption de la thyroxine lors de laprise simultanée de certains médicaments [6].

¶ Interférences au niveau des dosages

Les interférences analytiques sont toujours possibles [17, 55] :

– anticorps dirigés contre l’un des constituants de la phase solideou l’un des réactifs ;

– facteurs rhumatoïdes donnant des erreurs par excès dans ledosage de la TSH ;

– anticorps anti-T4 ou anti-T3, donnant des erreurs par excès dansles dosages des T4 et T3 [63] ;

– anticorps anti-TSH [62] ou antigammaglobulines de souris –présence d’albumine anormale ayant une forte affinité pour leshormones thyroïdiennes [68, 69] ;

– réactions croisées en présence de molécules ayant des chaînescommunes (exemple TSH et FSH, luteinizing hormone [LH], humanchorionic gonadotrophin [hCG]) ;

– présence d’isomères (par exemple la DT4, isomère dextrogyre dela LT4, hormone naturelle).Tous les coffrets commercialisés ne réagissent pas de façon identiqueà ces interférences.

¶ Interactions avec des médicaments [15, 67, 70, 74]

Certains médicaments peuvent interférer à différents niveaux :

– hypothalamohypophysaire par modification des récepteurs et dela sécrétion de TSH ;

– sérique par modification de la concentration ou de la liaison auxprotéines vectrices ;

– périphérique par modification de la désiodation périphérique deT4 en T3.

¶ Interactions avec des pathologiesnon thyroïdiennes [29, 30, 33, 38]

Les protéines porteuses sont modifiées dans :

– les syndromes néphrotiques, par fuite des protéines porteuses ;

– les syndromes hépatiques, par diminution de la synthèsehépatique de la TBG ;

– certaines hépatites cytolytiques, par libération de TBG hépatique.Les bilans faits précocement après une hémodialyse peuventmontrer une baisse concomitante de T3, T4 et TSH d’interprétationdifficile.Le bilan thyroïdien est modifié de façon variable dans les maladiespsychiatriques.

¶ Maladies graves non thyroïdiennes [16, 27, 34]

La diète, le jeûne, la dénutrition, les efforts physiques intensesentraînent une baisse de la T3 par modification de la conversionpériphérique de la T4 vers la reverse T3 inactive.Un abaissement isolé de la T3 se voit au cours des maladies gravesnon thyroïdiennes. Au syndrome de basse T3 peut s’associer unsyndrome de basse T4, chez des patients très gravement malades.

¶ Bilans thyroïdiens dissociés

Plusieurs situations sont possibles et sont issues de causes multiples.

« Thyroid stimulating hormone » normale avec une T4 libreaugmentée

Elle peut se rencontrer dans :

– un traitement par la T4 ;

– un traitement par amiodarone ;

– les sécrétions inappropriées de TSH ou les syndromes derésistance hypophysaire (rares).

« Thyroid stimulating hormone » normale avec une T4 librediminuée


– un traitement par antithyroïdiens de synthèse ;

– un traitement par inducteur enzymatique (barbiturique,carbamazépine, hydantoïne) ;

– la grossesse aux 2e et 3e trimestres ;

– une hypothyroïdie d’origine centrale.

« Thyroid stimulating hormone » augmentée avec une T4 libreaugmentée


– une hypothyroïdie en début de traitement par la T4 ;

– les sécrétions inappropriées de TSH ou les syndromes derésistance hypophysaire (rares).

« Thyroid stimulating hormone » augmentée avec une T4 librenormale


– une hypothyroïdie fruste non traitée lorsque la thyroïde stimuléepeut assurer une production suffisante de T4 ;

– une hypothyroïdie en début de traitement par la T4 ;

– une résistance à la TSH.

« Thyroid stimulating hormone » diminuée avec une T4 librediminuée


– un traitement par la T3 (ou un dérivé de la T3) : dans ce cas, la T3libre est augmentée ;


– une hypothyroïdie d’origine centrale (T3 libre normale ouabaissée).

« Thyroid stimulating hormone » diminuée avec une T4 librenormale


– un traitement freinateur par la T4 ;


– une hyperthyroïdie autonome ;

– une maladie de Basedow sur thyroïde opérée ou traitée parirathérapie (situation avec peu de tissu thyroïdien stimulé en excès) ;

– un traitement par corticoïdes, dopamine et ses agonistes ;

– une dépression majeure ;

– la grossesse au 1er trimestre (rôle de l’hCG).

Examens isotopiques in vivo

SCINTIGRAPHIE THYROÏDIENNEET DU CORPS ENTIER [48, 50, 51]

¶ Traceurs classiques

La cellule thyroïdienne transporte de façon active non seulementl’iodure radioactif (comme l’iodure froid), mais également lepertechnétate 99mTcO4.


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Trois traceurs sont communément utilisés : les iodes radioactifs 131et 123, sous forme d’iodure, et le technétium (99mTc), sous forme depertechnétate 99mTcO4.Les critères de choix sont l’organification du traceur, l’irradiation etle coût (tableau I).Schématiquement, l’iode radioactif est organifié et entre dansl’hormonosynthèse thyroïdienne : il permet de faire la scintigraphieet la mesure de la fixation.

Iode 131

C’est le plus anciennement utilisé et le plus irradiant, en raison deson rayonnement bêta. C’est ce rayonnement qui est efficace dans letraitement des hyperthyroïdies et des cancers thyroïdiens. Endiagnostic, le caractère assez pénétrant du rayonnement gamma de364 keV et la demi-vie longue de l’iode 131 font qu’il est réservé àcertains cas : étude dosimétrique avant traitement d’unehyperthyroïdie par l’iode 131, étude du corps entier dans les cancersthyroïdiens, scintigraphie des goitres plongeants intrathoraciquesafin d’obtenir une image interprétable malgré l’absorption durayonnement par la paroi thoracique.

Iode 123

C’est le plus adéquat, car il irradie assez peu pour pouvoir êtreutilisé même chez le nouveau-né et l’enfant [5]. Produit de cyclotron,l’iode 123 a un coût assez élevé. Sa période de 13 heures ne permetpas un stockage prolongé et il ne peut être utilisé que dans lescentres situés à proximité du cyclotron. La scintigraphie et la fixationsont le plus souvent réalisées précocement après injectionintraveineuse ; un délai de 2 heures permet en règle d’obtenir unbon contraste scintigraphique. Mais la scintigraphie peut égalementêtre réalisée à 24 heures quel que soit le mode d’administration.

Pertechnétate 99mTcO4

C’est le moins cher et le moins irradiant : il est donc utilisable à toutâge (sauf bien sûr chez la femme enceinte). Il n’est pas organifié, ilne permet donc pas d’explorer l’hormonogenèse, mais seulement letransport actif. Il ne s’accumule pas dans la thyroglobuline, maisressort de la cellule thyroïdienne. Le contraste avec le 99mTcO4 estmaximal environ 30 minutes après l’injection intraveineuse. Mêmedans ce délai, le contraste est nettement moindre que celui qui estobtenu avec un iode radioactif. Il n’a aucun avantage sur l’iode encas de surcharge iodée.On observe des dissociations entre la fixation de l’iode et celle duTc04, essentiellement dans des lésions bénignes [58]. En pratique leTc04 est utilisé en routine dans de nombreux centres en raison deson coût modique et de sa facilité d’obtention.Le tableau I donne les caractéristiques physiques et dosimétriqueschez l’adulte des principaux traceurs utilisés. Le pertechnétate etl’iode 123 sont également utilisés en routine chez le nouveau-né etl’enfant, en adaptant les activités administrées.Il n’y a pas d’allergie aux traceurs utilisés pour la scintigraphie, enparticulier pas d’allergie à l’iode radioactif. Les « allergies à l’iode »sont souvent des allergies aux produits de contraste utilisés enradiologie, qui sont par ailleurs iodés.

Par ailleurs, les masses d’iode radioactif utilisées sont de l’ordre dupicogramme (pg) pour une scintigraphie à l’iode 123 et dumicrogramme (µg) pour une dose thérapeutique de 3,7 GBq d’iode131 : elles sont donc négligeables par rapport au bilan iodéalimentaire normal, qui est de l’ordre de 100 µg/j et elles nepeuvent, en aucun cas, provoquer une surcharge iodée.Chez la femme, il faut s’assurer de l’absence de grossesse, et faire lascintigraphie de préférence dans les 10 premiers jours du cycle.

¶ Autres traceurs

D’autres traceurs isotopiques sont utilisés.Le thallium 201 (Tl 201) est utilisé en routine par certaines équipespour tenter de prévoir la malignité des nodules thyroïdiens [24].Des traceurs ont été étudiés dans le même but : le méthoxy-isobutyl-isonitrile (MIBI) marqué au Tc 99m, le tétrofosmine (1, 2-bi[bis (2-éthoxyéthyl) phosphino] éthane) marqué au Tc 99m. Ces traceurs nese sont pas montrés très performants dans le diagnostic de malignitédes nodules thyroïdiens. Ils auraient plus d’intérêt pour localiserd’éventuelles métastases ne fixant pas l’iode 131 :

– l’octréotide (analogue de la somatostatine) marqué à l’indium 111 aun certain intérêt dans la détection de métastases de cancer de lathyroïde, surtout le cancer médullaire [4, 22, 32] ; il est également utilisédans l’évaluation de l’évolutivité des ophtalmopathiesbasedowiennes [31] ;

– le fluorodéoxyglucose (FDG) marqué au fluor 18 (émetteur depositons) se fixe dans les tissus en fonction de leur activitémétabolique ; ce traceur paraît sensible dans la localisation desmétastases de cancer thyroïdien ne fixant pas l’iode [12, 26, 39, 54, 64, 66].En revanche, la détection nécessitait, jusqu’à une date récente, unappareillage coûteux et rare (caméra à positons). Actuellement, onpeut utiliser une caméra double tête classique équipée d’un systèmede détection par coïncidence.

¶ Appareillage

Scintigraphe à balayage

C’est l’appareil le plus ancien. Son détecteur, mobile, se déplace au-dessus de la thyroïde, en explorant à chaque instant une surfaceréduite.

Caméra à scintillation

Son cristal explore en même temps toute sa surface. Plusieurscollimateurs sont utilisés dans l’exploration thyroïdienne. Lecollimateur à trou unique (« pinhole » ou sténopé) est le plus utilisé(fig 1) [73]. Il donne une assez bonne résolution. Cependant lathyroïde n’est pas représentée grandeur nature, et la projectionconique entraîne une déformation de l’image qui rend le repérageanatomique délicat.Le collimateur multicanal à trous parallèles, adapté aux bassesénergies, a les avantages de la projection orthogonale et de la facilitédu repérage des nodules, mais sa résolution est trop médiocre pourla thyroïde.

Tableau I. – Caractéristiques physiques et dosimétriques des princi-paux traceurs.

Iode 131 Iode 123 Technétium99m

Organification + + -Période 8,0 j 13,3 h 6,0 hÉnergie gamma (keV) 364 159 140Énergie bêta moyenne (keV) 190 - -Irradiation thyroïdienne*cGy/GBq 0,5 0,5 × 10-2 0,5 × 10-4

Activité moyenne utilisée pourune scintigraphie chez l’adulte(MBq)

4 8 20

Coût faible assez élevé faible

* L’irradiation thyroïdienne est un ordre de grandeur pour une fixation moyenne chez l’adulte en France.

T

P

C

1 Coupe d’un collimateur sténopé. C : Cristal de la caméra à scintillation ; P : paroide plomb arrêtant les rayons gamma ; T : thyroïde.Les rayons gamma qui passent par le trou du collimateur forment sur le cristal une« image » de la thyroïde inversée et agrandie.


5

Le collimateur multicanal à trous parallèles, adapté aux hautesénergies, est indispensable pour l’étude corps entier des cancersthyroïdiens par l’iode 131.

Tomographie par émission monophotonique

Elle n’est pas passée en routine dans l’exploration thyroïdienne.

¶ Résultats

L’image scintigraphique normale montre deux lobes symétriques ethomogènes, séparés par un isthme plus ou moins fixant. Le tractusthyréoglosse est souvent visible, le plus souvent en positionparamédiane droite.

¶ Résultats pathologiques

Les anomalies peuvent porter sur le volume, la morphologie,l’homogénéité, la topographie de la thyroïde. La morphologie etl’homogénéité de la fixation peuvent être appréciées en comparaisonaux données cliniques.Un goitre de topographie intrathoracique est appelé « goitreplongeant ». Un foyer de fixation plus latéral que la thyroïde n’estpas une thyroïde ectopique, c’est, a priori, une métastaseganglionnaire d’un cancer thyroïdien.

Nodules thyroïdiens

Leur classification est scintigraphique dans la littérature médicale.Selon l’intensité de leur fixation par rapport au parenchymethyroïdien avoisinant, on distingue des nodules froids (hypofixants),chauds (hyperfixants), et isofixants.Depuis les développements de l’échographie et de la cytoponction(échoguidée ou non), les modalités du bilan initial d’un nodule sontdiscutées dans la littérature [3, 18, 19]. La scintigraphie en particulierest remise en cause par certains auteurs. Or, les nodules froids et lesnodules chauds posent des problèmes très différents et ne relèventpas de la même surveillance.Il semble évident qu’un bilan initial complet, comportant unescintigraphie, menant à un diagnostic précis – nodule chaud ounodule froid – est préférable. De plus, il permet la prise en charge lamoins coûteuse à long terme [18].Les nodules froids (fig 2), les plus fréquents des nodules, posent undes problèmes des plus difficiles, celui de leur éventuelle malignité.Les nodules chauds peuvent être malins, mais seulement de façonexceptionnelle. En pratique, ils posent seulement le problème de leuréventuelle toxicité. Un nodule chaud en début d’évolution n’est pastoxique, mais seulement autonome : il ne s’accompagne donc pasd’une TSH abaissée (fig 3). Sur la scintigraphie, il est plus fixant que

le parenchyme extranodulaire, qui reste visible. Au cours del’évolution, le passage à la toxicité devient de plus en plus probable,au moins dans la majorité des cas, avec 4 % de passage à la toxicitépar an [61]. À la scintigraphie, le nodule toxique est typiquement seulfixant (fig 4). Une thyrotoxicose méconnue favorise à moyen termeles troubles du rythme cardiaque et les complications thrombo-emboliques. Le diagnostic est souvent méconnu pendant des années,surtout chez l’homme, dont la thyroïde est moins accessible àl’examen clinique que la femme. La morbidité et la mortalité d’unethyrotoxicose non traitée sont beaucoup plus importantes que cellesd’un cancer thyroïdien différencié méconnu [43, 52]. Il est doncessentiel de savoir si un nodule thyroïdien est chaud ou froid, mêmesi la TSH est normale au moment du diagnostic initial, pour orienterla surveillance.

Le repérage anatomique du nodule et l’interprétation de lascintigraphie sont souvent difficiles (fig 5). Il faut tenir compte del’épaisseur du nodule et du parenchyme thyroïdien extranodulaire.

Intérêt de la scintigraphie dans les dysthyroïdies

• Hyperthyroïdie

Seule la scintigraphie permet d’affirmer le diagnostic d’adénometoxique ou de goitre multinodulaire ancien partiellementautonomisé. En revanche, la scintigraphie a peu d’intérêt dans unemaladie de Basedow si le diagnostic est posé (anticorpsantirécepteurs de la TSH présents, ophtalmopathie clinique) et sil’échographie montre une thyroïde homogène. La scintigraphiemontre une thyroïde très contrastée, homogène.

2 Nodule froid de la basedu lobe droit (flèche lon-gue). Le tractus thyréo-glosse est visible (flèchecourte), ce qui est très fré-quent.

3 Nodule chaud de labase du lobe droit. Le paren-chyme extranodulaire n’estpas freiné. La thyroid sti-mulating hormone (TSH)est normale.

4 Adénome toxique dulobe thyroïdien gauche, frei-nant le parenchyme extra-nodulaire. La thyroid sti-mulating hormone (TSH)est effondrée. Le point de re-père est la fourchette ster-nale.


6

• Hypothyroïdie

Dans les hypothyroïdies acquises, la scintigraphie est indiquée pourcertains auteurs dans le bilan des thyroïdites auto-immunes, et aucours de la surveillance, s’il apparaît un nodule supracentimétrique.Dans le diagnostic étiologique des hypothyroïdies congénitales, lascintigraphie met facilement en évidence une ectopie ou uneathyréose.

Cas particulier de la surcharge iodée (SI) [44, 46, 60]

• En l’absence de dysthyroïdie

La clairance de l’iodure diminue pour adapter l’entrée de l’iodure.L’iode radioactif est dilué dans l’iode de la surcharge (phénomènede dilution isotopique). La scintigraphie, réalisée dans les conditionshabituelles, peut être peu contrastée, voire blanche. Pour obtenirquand même un bon contraste scintigraphique, il faut augmenter ladose traceuse d’iode radioactif et, éventuellement, prolonger letemps d’acquisition.

• Surcharge iodée et hyperthyroïdie [60]

La scintigraphie seule permet de faire un diagnostic précis et doncde choisir le traitement le plus adapté.On distingue plusieurs situations :

– une pathologie thyroïdienne, le plus souvent une maladie deBasedow ou un adénome toxique, provoque l’hyperthyroïdie, et ils’y associe fortuitement une surcharge iodée ; la fixation et lecontraste scintigraphique sont simplement abaissés par la SI ;

– il y a une pathologie thyroïdienne préalable de type autonome, enrègle un goitre nodulaire ancien partiellement autonomisé ;l’hyperthyroïdie est induite ou facilitée par la SI (hyperthyroïdieinduite par l’iode de type I). La surcharge iodée est le plus souventde l’amiodarone, parfois un autre produit iodé. La scintigraphie esthétérogène : les zones autonomes fixent l’iode, les autres non. Lafixation globale de l’iode est basse mais non nulle ;

– il n’y a pas de pathologie thyroïdienne décelable, etl’hyperthyroïdie est provoquée par la SI (hyperthyroïdie induite parl’iode de type II). L’amiodarone est le produit responsable dans lamajorité des cas ; le début de l’hyperthyroïdie se situe le plussouvent dans les mois qui suivent le début du traitement paramiodarone, mais parfois très tôt (quelques jours) ou très tard(plusieurs années) ; le traitement peut aussi avoir été interrompuplusieurs mois avant le début de l’hyperthyroïdie.La scintigraphie montre un contraste faible ou nul, la thyroïde étanttrès peu ou pas du tout visible. La fixation de l’iode radioactif esttrès basse ou nulle. Cela résulte de plusieurs facteurs : lésionscellulaires destructrices, effondrement de la TSH, dilutionisotopique.

• Surcharge iodée et hypothyroïdie [44]

La scintigraphie permet seule de faire la distinction entrehypothyroïdie induite par la SI et hypothyroïdie fortuitementassociée à la SI.

– Hypothyroïdie induite par SI.Elle est due à un trouble de l’organification de l’iodure. La TSH étantélevée, l’iode radioactif entre dans les cellules thyroïdiennes enquantité, malgré la surcharge iodée. La scintigraphie précoce montreun bon contraste malgré la SI.Le test au perchlorate consiste à donner per os du perchlorate nonradioactif, qui est capté par la cellule thyroïdienne comme l’iodureet déplace l’iode non organifié, qui ressort de la cellule : le contrastescintigraphique chute après perchlorate [37].

– Hypothyroïdie fortuitement associée à une SI.La fixation et le contraste scintigraphique, déjà souvent bas dansune hypothyroïdie, sont encore diminués par le phénomène dedilution isotopique et la scintigraphie est très pâle, voire blanche.

• Scintigraphie au thallium 201

Pour certains auteurs, un nodule froid sur la scintigraphieconventionnelle et chaud sur la scintigraphie réalisée au thallium201 est souvent un cancer thyroïdien [24]. Notre expérience est plutôtdécevante en ce domaine.

¶ Scintigraphie du corps entier à l’iode 131 (I 131)

Elle est pratiquée au cours du traitement du cancer thyroïdiendifférencié. Elle a pour but de mettre en évidence les reliquatspresque toujours présents au décours de la thyroïdectomie totale, etd’éventuelles métastases régionales ou à distance lorsqu’elles fixentl’iode radioactif (fig 6, 7). L’I 131, grâce à l’énergie de sonrayonnement gamma, permet la visualisation des métastases mêmesi elles sont profondes.Au décours de la thyroïdectomie totale, on peut faire unescintigraphie diagnostique avec une dose d’I 131 de 110 à 185 MBq(3 à 5 mCi), après 4 semaines sans prise de LT4. Le plus souventmaintenant, on donne une dose ablative de 3,7 GBq d’I 131, pourdétruire les reliquats présents dans presque tous les cas (fig 6), et onfait la scintigraphie du corps entier quelques jours après.L’interprétation de la scintigraphie corps entier doit tenir compte :

– de l’existence d’un transport actif de l’iodure au niveau desglandes salivaires et de l’estomac ;

– de l’élimination urinaire et colique de l’I 131 ;

– du métabolisme hépatique des hormones thyroïdiennes [75] ;

– de l’élimination de l’I 131 par le lait (à éviter chez une femme quiallaite).Une scintigraphie de contrôle est faite 6 mois après, 48 heures aprèsla prise de 110 à 185 MBq (3 à 5 mCi) d’I 131, et après 4 semainessans LT4. On voit parfois des métastases ganglionnaires,pulmonaires ou osseuses, mieux visibles à 6 mois car seules fixantes,puisque les reliquats cervicaux initiaux ont disparu (fig 7, 8). Ondonne éventuellement alors une nouvelle dose thérapeutique.Ultérieurement, les scintigraphies du corps entier sont faites lorsquela thyroglobuline reste élevée ou se réélève après avoir été trouvéenulle.

5 Interprétation des nodules thyroïdiens. À gauche, coupe d’un lobe thyroïdien avecplusieurs localisations possibles de nodules. À droite, aspect scintigraphique du lobe, enface antérieure (les nodules froids sont indiqués en blanc, les nodules chauds en grisfoncé, les nodules isofixants et le parenchyme normal en gris clair).

A. Le nodule isofixant situé au milieu du lobe n’a pas de traduction scintigra-phique ; le nodule isofixant dont l’épaisseur se surajoute à celle du parenchyme lo-baire apparaît chaud à la scintigraphie.

*A *B *CB. Le nodule médiolobaire apparaît froid, le nodule surajouté au parenchyme nor-mal n’a pas de traduction scintigraphique ; le nodule situé en bas du lobe n’a pasde traduction scintigraphique.C. Les nodules chauds paraissent tous chauds.


7

La surveillance à long terme porte principalement sur la Tg [25, 28, 53,

59], beaucoup plus sensible que la scintigraphie, et sur l’échographiecervicale, très performante quand elle est faite par deséchographistes expérimentés.L’arrêt de 4 semaines de la prise de LT4 peut être remplacé par desinjections de TSH recombinante fabriquée par génie génétique [7, 40,

47], qui sont cependant onéreuses.Lorsque des métastases à distance ne fixent pas ou plus l’I 131, onpeut tenter d’induire leur redifférenciation et d’augmenter leurfixation de l’I 131 par de l’acide rétinoïque [65].

¶ Scintigraphie thyroïdienne par fluorescence X [57]

Cette technique n’est que très peu utilisée car les appareils sontrares. La scintigraphie montre la répartition de l’iode froid et laquantifie. Elle est possible dans tous les cas, même lorsque lascintigraphie à l’iode radioactif est blanche.

FIXATION DE L’IODE RADIOACTIF [48]

La mesure de la fixation de l’iode radioactif permet de faire l’étudedosimétrique, en vue du traitement par l’iode 131 des

hyperthyroïdies. En diagnostic en revanche, hormis certains casparticuliers, tels que les maladies de Basedow de diagnosticincertain, (lorsqu’il n’y a pas d’ophtalmopathie ni d’anticorpsantirécepteurs de la TSH) et les troubles de l’hormonogenèse, lafixation de l’iode a perdu beaucoup de son intérêt.

¶ Appareillage

La fixation est mesurée le plus souvent à l’aide d’un compteurgamma, ou à l’aide d’une caméra à scintillation équipée d’uncollimateur parallèle.

¶ Interprétation

La fixation thyroïdienne représente le pourcentage de la dosetraceuse d’iode radioactif qui est entré dans l’espace intrathyroïdien,iodure ou iode organifié. La fixation dépend de plusieurs facteurs :

– le bilan iodé : en cas de surcharge iodée, la clairance thyroïdiennes’adapte et diminue, ainsi que la fixation ;

– le temps : la fixation monte progressivement jusqu’à 24 heures sil’organification est normale ;

6 Il s’agit d’un homme présentant des troubles du rythme cardiaque depuis dix ans.On finit par trouver une hyperthyroïdie, due à un goitre multinodulaire ancien auto-nomisé et toxique. La thyroid stimulating hormone (TSH) est effondrée. Les zonesnon fixantes sont – schématiquement– soit du parenchyme normal freiné par la TSH,soit des nodules froids.

8 Cancer papillaire de la thyroïde. Thyroïdectomie totale sans curage gan-glionnaire, suivie d’une dose thérapeutique de 3,7 GBq d’iode 131.

A. La scintigraphie post-thérapeutique montre des reliquats cervicauximportants, avec de probables adénopathies métastatiques, et une fixa-tion pulmonaire bilatérale témoignant d’une miliaire métastatique.B. Six mois après, une seconde dose thérapeutique est donnée. La scinti-graphie post-thérapeutique montre la disparition des reliquats cervi-caux. La fixation pulmonaire paraît, de ce fait, plus intense, mais a enréalité diminué.

*A *B

7 Cancer papillaire de la thyroïde. Thyroïdectomie totale sans curage ganglionnaire.La scintigraphie, faite après la dose thérapeutique de 3,7 GBq d’I 131, montre un petitreliquat dans la loge thyroïdienne de chaque côté (flèches longues) et des adénopathiesmétastatiques jugulocarotidiennes hautes gauches, jugulocarotidiennes haute et bassedroites, récurrentielle droite (flèches courtes). Les points de repère sont la fourchettesternale (F. ST.) et la xiphoïde (XIPH).


8

– la stimulation thyroïdienne : en cas d’hyperstimulationthyroïdienne soit par la TSH, soit par des immunoglobulinesstimulantes, le « turn-over » de l’iode est parfois accéléré.

¶ RésultatsLa fixation thyroïdienne est habituellement en France de l’ordre de10 à 25 % vers la 2e heure, et de 20 à 45 % à la 24e heure.

¶ Étude dynamique de la fixation de l’iodeà visée dosimétrique

Traitement de l’hyperthyroïdie par l’iode 131

On mesure la fixation à 24 ou 48 heures, puis à une ou deux reprisesdans les 8 jours suivants. On mesure ainsi la période thyroïdienneeffective de l’iode 131 et la dose nécessaire pour délivrer l’irradiationdésirée. Le calcul se fait suivant la formule de Marinelli :

Act T (MBq) = DA(Gy).M(g)/0,042.Fix t0.Teff(j)

Où Act T est l’activité thérapeutique à administrer ; DA, la doseabsorbée par la thyroïde souhaitée ; M, la masse de la thyroïde ; Fixt0, la fixation de l’iode extrapolée au temps 0 ; T eff, la périodeeffective de l’iode dans la thyroïde.

La masse de la thyroïde peut être appréciée par l’échographie ; onassimile chaque lobe à un ellipsoïde de dimensions L, l et e ; levolume est V = 1/6.L.l.e

La masse peut aussi être estimée par planimétrie scintigraphique.

Étude de la fixation de l’iode 131 dans les métastases de cancer

On peut mesurer la fixation des métastases avec la caméra àscintillation, calculer la période effective et apprécier ainsi l’efficacitéd’une dose thérapeutique de 3,7GBq (100 mCi), ou plus, d’iode 131.

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Health & Medicine

Techniques et résultats des explorations radio isotopiques d