Tomographie par émission de positons au[18F]-fluorodésoxyglucose en cancérologiedigestive

F MontraversE ZerbibD GrahekK KerrouN YounsiJN Talbot

Résumé. – La tomographie par émission de positons (TEP) au fluorodésoxyglucose (FDG) est un examenextrêmement performant dans le suivi des cancers colorectaux, à la fois pour la recherche de récidives occulteset pour la recherche d’autres localisations en cas de récidive(s) authentifiée(s) susceptible(s), si elle(s) est(sont) isolée(s), de bénéficier d’un traitement curatif. En ce qui concerne les autres cancers digestifs, latechnique apparaît très prometteuse pour évaluer le stade des cancers œsophagiens avant chirurgie et pourrechercher des récidives. Le rôle de la TEP-FDG n’est pas défini avec certitude pour la caractérisation et le biland’extension locorégionale des tumeurs pancréatiques, mais la TEP-FDG apparaît supérieure aux autrestechniques d’imagerie pour le bilan d’extension à distance et la recherche de récidives dans cette indication.La technique est prometteuse, mais reste à évaluer sur un plus grand nombre de cas pour la détection descarcinomes des voies biliaires et gastriques. Enfin, elle ne semble avoir actuellement de place pour l’évaluationdes hépatocarcinomes qu’en cas de tumeur indifférenciée et n’apparaît utile, pour la détection des tumeursmalignes gastro-entéro-pancréatiques neuroendocrines, qu’en complémentarité de la scintigraphie auxanalogues radiomarqués de la somatostatine.© 2002 Editions Scientifiques et Médicales Elsevier SAS. Tous droits réservés.

Mots-clés : tomographie par émission de positons, [18F]-fluorodésoxyglucose, cancer colorectal, cancer del’œsophage, cancer de l’estomac, hépatocarcinome, cholangiocarcinome, tumeurneuroendocrine, cancer du pancréas.

Introduction

La tomographie par émission de positons (TEP) au fluor 18 [18F]-fluoro-2-désoxyglucose (FDG) est la technique scintigraphique dontl’introduction dans le domaine du diagnostic clinique est la plusrécente. Grâce à son approche purement métabolique, elle permet ladétection de lésions hypermétaboliques, et en particuliernéoplasiques, mais n’apporte pas d’informations précises sur lasituation anatomique des foyers détectés. La confrontation àl’imagerie morphologique reste donc souvent nécessaire, enparticulier lorsqu’un geste chirurgical est envisagé. La TEP-FDG aun intérêt reconnu dans de nombreux domaines de la cancérologie,et en particulier en cancérologie digestive, où l’indication la plusfréquente est la recherche de récidives des cancers colorectaux.

Principe

Les cellules tumorales malignes présentent un fonctionnementexagéré de la glycolyse résultant d’une augmentation des capacités

de transport membranaire du glucose, et d’une augmentation del’activité des principales enzymes contrôlant la glycolyse [48]. Le FDG,analogue du glucose, une fois transporté dans la cellule maligneaprès liaison aux protéines de transport membranaires, subit l’actionde l’hexokinase, première enzyme de la glycolyse, pour donner duFDG-6-phosphate. L’enzyme suivante de la glycolyse (glucose-phosphate isomérase) ne peut pas agir sur le FDG-6-phosphate quireste alors bloqué dans la cellule en raison de sa charge négative [48],et peut donc être détecté grâce au 18F qui le marque (fig 1). Lescancers colorectaux, œsophagiens, gastriques et pancréatiquespeuvent tous être détectés selon ce principe. Une enzyme spécifique(glucose-6-phosphatase), présente en concentration significative dansles cellules hépatiques saines et dans les cellules de cancerhépatocellulaire bien différencié, est capable de déphosphoryler leFDG-6-phosphate, et ainsi de permettre la sortie du FDG hors de lacellule [22]. Comme nous le verrons plus loin, les cancershépatocellulaires bien différenciés sont donc des tumeurs qui nepeuvent être détectées efficacement par la TEP-FDG.

Technique de détection

Le 18F est un radionucléide de période 110 minutes, émetteur depositons et produit par un cyclotron.Après un parcours très court dans la matière, le positon sedématérialise avec un électron, ce qui conduit à l’émissionsimultanée de deux photons d’énergie 511 keV chacun, émis à 180°l’un de l’autre (photons d’annihilation) (fig 2). Ces photonsénergétiques et émis en « coïncidence » n’étaient, jusqu’à une

Françoise Montravers : Maître de conférences des Universités, praticien hospitalier.Eric Zerbib : Ancien-assistant hospitalier universitaire, attaché.Dany Grahek : Praticien hospitalier.Khaldoun Kerrou : Praticien adjoint contractuel.Nassima Younsi : Praticien adjoint contractuel.Jean-Noël Talbot : Professeur des Universités, praticien hospitalier.Service de médecine nucléaire et centre TEP de l’AP-HP, hôpital Tenon, 4, rue de la Chine, 75020 Paris,France.

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Toute référence à cet article doit porter la mention : Montravers F, Zerbib E, Grahek D, Kerrou K, Younsi N et Talbot JN. Tomographie par émission de positons au [18F]-fluorodésoxyglucose en cancérologie digestive. Encycl MédChir (Editions Scientifiques et Médicales Elsevier SAS, Paris, tous droits réservés), Radiodiagnostic - Appareil digestif, 33-010-A-25, 2002, 10 p.

période récente, détectables que par des caméras TEP dédiéescomportant un anneau de détecteurs. Depuis 1997, la TEP au FDGest également réalisable en routine, grâce à des gammacamérasconventionnelles comportant au moins deux têtes détectrices, auprix d’une modification de l’électronique et d’une augmentationd’épaisseur des cristaux détecteurs [43]. Par opposition à la techniqueTEP dédiée, la technique utilisant une gammacaméraconventionnelle modifiée est appelée tomographie d’émission pardétection de coïncidence (TEDC).

Distribution normale du [18F]-FDG [13]

(fig 3)

Le cerveau est visualisé de façon intense puisque le glucoseconstitue son substrat énergétique essentiel. Le système urinaire(reins et vessie, uretère en cas de stase ou d’ectasie) est égalementvisualisé, car le FDG, contrairement au glucose, n’est pas totalementréabsorbé au niveau du tubule rénal. Les muscles peuvent êtrevisualisés en cas de contracture ou lorsqu’une activité musculaireintense précède l’examen. Le myocarde est en principe peu ou nonvisible lorsque le patient est à jeun (les acides gras libres constituantalors son substrat énergétique), mais fixe parfois franchement leFDG, même lorsque le jeûne est respecté. La cavité buccale, lepharynx, l’estomac, le côlon, ainsi que les colostomies, peuvent fixerle FDG de façon diffuse et modérée.

Réalisation pratique de l’examen

Même si la plupart des services de médecine nucléaire ne disposentpas d’un cyclotron, la demi-vie du 18F (110 minutes) permet lalivraison du radiopharmaceutique depuis son lieu de production, etson utilisation immédiate dans le service.Une activité de 2 à 6 MBq/kg de [18F]-FDG est injectée par voieintraveineuse directe par la tubulure d’une perfusion de sérum

physiologique chez le patient à jeun depuis au moins 6 heures,allongé, au repos musculaire. Le patient reste allongé pendant 45minutes à 1 heure après l’injection, puis la perfusion est retirée, lepatient est invité à vider sa vessie, puis l’examen scintigraphique estréalisé. L’examen réalisé sur la caméra TEDC comporte une imagedu corps entier obtenue par balayage, puis deux acquisitionstomographiques, abdominopelvienne et thoracique. Ces imagestomographiques sont reconstruites en utilisant un algorithme itératif,puis visualisées en coupes dans les trois plans et en représentationtridimensionnelle. L’examen réalisé sur la caméra TEP consiste enune étude tomographique de la région cervicale et de l’ensemble dutronc. La mesure de l’atténuation du rayonnement est évaluée grâceà une source externe, et les coupes tomographiques sontreconstruites grâce à un algorithme itératif, avec puis sans correctionde l’atténuation.

Précautions et contre-indications

Comme pour tous les examens comportant des radiations ionisantes,la TEP-FDG n’est pas indiquée pendant la grossesse. Si la patienteallaite, l’allaitement doit être suspendu durant quelques heures.L’irradiation liée à l’examen est faible, correspondant à une doseefficace de 0,027 mSv/MBq injecté (soit 5,4 mSv pour une injectionde 200 MBq), l’organe-cible étant la vessie (0,17 mGy/MBq ; 34 mGypour une injection de 200 MBq) [71]. Par comparaison, la dosimétried’une scintigraphie du squelette au technétium 99m bisphosphonateest équivalente, aussi bien pour la dose efficace que pour la dose àl’organe-cible qui est également la vessie [7]. La dosimétrie d’unexamen tomodensitométrique (TDM) est variable en fonction de latechnique utilisée et du champ exploré, mais est plus élevée quecelle de la TEP-FDG, de l’ordre de 28 à 60 mGy à l’entrée dufaisceau, et 8 à 40 mGy à mi-épaisseur pour un examen du tronc [51],ce qui correspond à une dose efficace de 15 à 20 mSv pour unexamen abdominopelvien.Les précautions à observer visent à réunir les meilleures conditionsd’examen permettant d’éviter à la fois résultats faussement négatifset faussement positifs.Le respect d’un jeûne de 6 heures permet ainsi d’éviter ou de limiterla fixation myocardique (qui peut gêner l’interprétation de la fixationpulmonaire et médiastinale proche du cœur) et limite la compétitionentre le glucose endogène et l’analogue marqué du glucose,l’existence d’une hyperglycémie pouvant être source de résultatsfaussement négatifs [15]. Ainsi, le diabète sucré constitue une contre-indication relative de l’examen, dont il risque de diminuer la

FDG

FDG

FDG-6 phosphate

Glucose-6 phosphatase

Glucose-6 phosphate isomérase

hexokinase

1 Métabolisme intracellulaire du fluorodésoxyglucose (FDG) après transport dansla cellule. En présence d’hexokinase, le FDG est métabolisé en FDG-6-phosphate. Lors-que les tumeurs n’expriment pas d’activité glucose-6-phosphatase importante, le FDG-6-phosphate reste bloqué dans la cellule et peut donc être détecté grâce au fluor 18 quile marque.

18F produit par un cyclotronémetteur β+

période physique 110 minutese– e+

X511 keV

X511 keV

2 Le fluor 18 (18F) est un radioélément émetteur de positon (électron positif), non dé-tectable de façon directe. Après rencontre du positon avec un électron négatif, deux pho-tons, d’énergie 511 keV chacun, sont émis de façon simultanée, dirigés à 180° l’un del’autre. Ce sont ces photons, émis « en coïncidence », qui sont détectés par les camérasde tomographie par émission de positons (TEP) dédiées ou par les gammacamérasconventionnelles modifiées (technique : tomographie d’émission par détection de coïn-cidence [TEDC]).

3 Examen normal. Sur cette image de l’ensemble du tronc, visualisée en représenta-tion 3D de face (A) et de profil (B), une franche fixation myocardique physiologique estvisualisée, ainsi qu’une fixation des cavités excrétrices et de la vessie. On note égale-ment une fixation musculaire diffuse et d’intensité modérée. À noter que l’image del’intense fixation physiologique cérébrale n’a pas été enregistrée chez ce patient.

*A *B

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sensibilité, celui-ci pouvant toutefois être réalisé après obtentiond’un équilibre glycémique le plus parfait possible. Chez tous lespatients, la mesure de la glycémie au bout du doigt est réalisée defaçon systématique avant injection du FDG, et l’examen estinterprété sous toutes réserves dès que la glycémie est supérieure à7 mmol/L.Certaines pathologies ou certains antécédents peuvent conduire àdes résultats faussement positifs, et sont à rechercher lors de la prisedu rendez-vous. Il s’agit par exemple d’une intervention chirurgicalerécente (moins de 1 mois) en raison des phénomènes inflammatoirespostopératoires, ou de la radiothérapie dans les 4 à 6 moisprécédents, les phénomènes inflammatoires pouvant dans ce caspersister plusieurs semaines, ou de toute infection récente ou encours. Les lésions inflammatoires ou infectieuses aiguës peuventégalement concentrer significativement le FDG, et ne sont pasdifférenciables de lésions néoplasiques actives. De la même façon,certaines atteintes granulomateuses, comme la sarcoïdose, peuventfixer intensément le FDG. Les autres faux positifs de l’examenpeuvent être dus à une mauvaise interprétation de fixationsphysiologiques : muscles contractés après injection, fixationmyocardique inhomogène, activité gastrique ou colique, stase dansl’arbre urinaire, diverticule vésical, voire souillures urinaires. D’autrepart, des processus hypermétaboliques non malins peuvent fixer leFDG : adénomes parathyroïdiens, hyperthyroïdies (maladies deBasedow ou adénomes toxiques).À l’inverse, on peut observer des résultats faussement négatifs encas de tumeurs sidérées par une thérapie récente (l’intervalle entrela dernière chimiothérapie et la scintigraphie au FDG doit être d’aumoins 3 à 4 semaines), de tumeurs à faible activité métabolique,largement nécrosées ou de petite taille, infracentimétriques (la tailleminimale décelable in vivo dépend cependant de l’avidité de lalésion pour le FDG).

Rôle de la TEP-FDG en cancérologiedigestive

En cancérologie digestive, l’indication la plus fréquente dans notreexpérience et la plus rapportée dans la littérature est la recherche derécidive des cancers colorectaux. Nous discutons également lesautres indications potentielles que sont l’évaluation des tumeurs del’œsophage, de l’estomac, du pancréas, des voies biliaires, du foie etdes tumeurs neuroendocrines.Pour chacun de ces cancers, il existe plusieurs indications possiblesde la scintigraphie au FDG : caractérisation d’une masse tumoralesuspecte de néoplasie, évaluation du stade d’une néoplasie primitiveavant décision thérapeutique ; recherche de récidive, qu’elle soitsystématique ou motivée par des signes cliniques, des imagesdouteuses sur les examens d’imagerie conventionnelle et/ou parl’élévation de la concentration d’un marqueur tumoral, évaluationprécoce de l’efficacité de la chimiothérapie, recherche de tissutumoral viable au sein de masses résiduelles…L’autorisation de mise sur le marché (AMM) n’est actuellementaccordée au FDG, en cancérologie digestive, que dans la recherchede récidives de cancer du côlon et du rectum. Les examens dans lesautres indications ont été réalisés par notre équipe grâce à desautorisations temporaires d’utilisation (ATU) obtenues aprèsdemande auprès de l’agence du médicament avant que l’AMM soitaccordée, ou dans le cadre de protocoles.

CANCER COLORECTAL

¶ Bilan d’extension avant exérèse de la tumeurprimitive

La caractérisation d’une tumeur colique et le bilan d’extensionpréopératoire d’un cancer colique ou rectal ne sont pas actuellementinclus dans l’AMM. Dans une étude comportant 48 patients, Abdel-Nabi et al [1] ont montré une sensibilité de 100 % pour la détection

de la tumeur primitive, la plus petite lésion primitive mesurant1,4 cm par 0,5 cm. La spécificité n’était en revanche que de 43 %, lesrésultats faussement positifs correspondant à des lésions dediverticulite ou à des sites de polypectomie récente. La sensibilitépar patient pour l’évaluation du stade ganglionnaire mésentériquen’était que de 29 %, les ganglions satellites envahis n’étant en effetle plus souvent pas différenciables de la fixation liée à la lésionprimitive. En revanche, la TEP au FDG se révélait plus performanteque la TDM pour l’évaluation de l’atteinte hépatique enpréopératoire (sensibilité du FDG 88 % contre 38 % pour la TDM).Un point particulier est celui de la fixation possible du FDG par lestumeurs bénignes du côlon, adénomes ou tumeurs villeuses. Dansnotre expérience, nous avons observé plusieurs cas d’intense fixationarrondie, le long du cadre colique, correspondant à des lésionsbénignes. Yasuda et al [79] ont rapporté de telles fixations, et ontinsisté sur l’intérêt de la détection précoce de ces lésions bénignes,permettant la résection de lésions à risque de transformationcancéreuse.

¶ Détection des récidives

L’application la plus reconnue et qui fait l’objet de l’AMM est larecherche de récidives. Trois indications sont bien établies dans cecontexte [16] :

– recherche de maladie occulte devant une augmentation isolée dela concentration de l’antigène carcinoembryonnaire (ACE) circulant ;

– caractérisation de lésion(s) équivoque(s) en imagerieconventionnelle ;

– évaluation préthérapeutique avant résection chirurgicale d’une ouplusieurs récidives authentifiées.

Détection des récidives occultes (fig 4)

L’ACE est un indicateur précoce de récidive dont la sensibilité estrapportée entre 59 et 80 %, et la spécificité entre 70 et 80 % [16, 21].Flanagan [27], chez 22 patients présentant une élévation de laconcentration circulante de l’ACE sans explication retrouvée sur lesexamens morphologiques pratiqués, rapporte une valeur prédictivepositive de la TEP-FDG de 89 % (15 patients sur 17) et une valeurprédictive négative de 100 % (5 patients sur 5). Flamen [24], chez 50patients présentant une augmentation de la concentration circulantede l’ACE isolée (31 patients) ou associée à des anomalies équivoquesde la TDM (19 patients), rapporte une sensibilité de la TEP-FDG de79 % (34 patients sur 43) et une valeur prédictive positive de 89 %(34 patients sur 38). Chez 14 de ces 50 patients (28 %), la TEP-FDG apermis de réaliser une résection chirurgicale à visée curative de laou des récidive(s) détectée(s).

Caractérisation d’images équivoques en imagerie conventionnelle(fig 5)

La TEP au FDG se révèle efficace dans cette indication, en particulierdans deux circonstances fréquentes : la caractérisation de lésionshépatiques dont l’origine angiomateuse ou secondaire est parfoisimpossible à déterminer sur les données de la TDM ou même del’imagerie par résonance magnétique (IRM), et la caractérisation demasses résiduelles pour lesquelles il est impossible, sur les donnéesde l’imagerie conventionnelle, de faire la part entre tissu cicatricielet récidive. En effet, aucune fixation significative du FDG n’estvisualisée en cas d’angiome hépatique [40] et aucune fixationpathologique n’est détectable en cas de cicatrice fibreuse [39].

Recherche d’autres localisations avant résection chirurgicalede récidive(s) authentifiée(s) (fig 6)

Le rôle de la TEP au FDG est également reconnu lors du biland’opérabilité à visée curative de métastase(s) authentifiée(s). Lecontexte le plus fréquent est la détermination de l’opérabilité demétastases hépatiques. En effet, le bénéfice en termes de survie de larésection des métastases hépatiques a été démontré, à condition quela tumeur primitive ait au préalable été réséquée (avec marges de

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résection saines), qu’il n’existe pas de métastases extrahépatiques(une ou quelques métastases pulmonaires résécables peuvent

toutefois être associées), et que la résection des lésions hépatiquespuisse être complète [77]. Le rôle de la TEP au FDG est ainsi depermettre la réalisation des interventions curatives en évitant leschirurgies inutiles, coûteuses en termes économiques et de confortpour le patient, et associées à une mortalité de 2 à 7 % [16].

La TEP au FDG s’est révélée dans cette indication plus performanteque la TDM, à la fois pour le diagnostic de l’atteinte extrahépatique,et pour la détermination de l’étendue de l’atteinte hépatique elle-même. L’exactitude de la TEP au FDG rapportée par Schiepers [72]

pour l’étude du pelvis chez 76 patients était de 95 % pour la TEP auFDG contre 65 % pour la TDM. L’exactitude de détection del’atteinte extrahépatique était de 92 % pour la TEP au FDG contre71 % pour la TDM dans l’étude de Delbeke [18]. En ce qui concernel’évaluation de l’atteinte hépatique elle-même, la TEP au FDG serévèle plus performante que la TDM [9]. En effet, la TDM échoue àdémontrer l’atteinte secondaire hépatique supracentimétrique dans7 % des cas [16], et sous-estime le nombre de lobes envahis dans 33 %des cas [16]. Delbeke et al [18] ont rapporté une sensibilité du porto-TDM (97 %) supérieure à celle de la TEP au FDG (91 %), mais lafréquence des résultats faussement positifs en porto-TDM a fait quel’exactitude de la TEP au FDG (92 %) était finalement supérieure àcelle du porto-TDM (80 %) et à celle de la TDM (78 %). L’IRMsemble plus performante que la TDM pour l’évaluation de la

4 Suspicion de récidive de cancer colique en raison d’une augmentation isolée de laconcentration circulante de l’antigène carcinoembryonnaire (ACE) (19 ng/mL). Lesexamens de surveillance (tomodensitométrie thoraco-abdomino-pelvienne, coloscopie etéchographie abdominale) étaient sans anomalie. La tomographie par émission de posi-tons (TEP) au fluorodésoxyglucose (FDG) retrouvait un petit foyer franc unique de lapartie postérieure du dôme hépatique (flèche). Sur les données de la TEP-FDG, le pa-tient a été opéré. Il s’agissait d’une métastase hépatique unique, réséquée chirurgicale-ment.

A. Coupe frontale.B. Coupe sagittale.C. Coupe transverse.

*A *B

*C

5 Caractérisation d’une image abdominalesuspecte de récidive en tomodensitométrie, chezun patient suivi pour cancer colique et ayantdéjà présenté plusieurs récidives. Intense fixa-tion du fluorodésoxyglucose par la lésion abdo-minale extrahépatique paramédiane droite pré-rénale (flèche). Décision de chimiothérapie.

A. Coupe frontale.B. Coupe sagittale.C. Coupe transverse.

*A *B

*C

6 Bilan d’extension avant exérèse d’une récidive pelvienne droite authentifiée parbiopsie chez un patient suivi pour cancer du rectum. Fixation du fluorodésoxyglucose(flèche) par la récidive étendue sans autre anomalie suspecte à distance. Exérèse chirur-gicale complète de la récidive.

A. Coupe sagittale.B. Coupe frontale.

*A *B

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malignité des lésions hépatiques [78] mais aucune étude, à notreconnaissance, n’a comparé l’IRM et la TEP au FDG dans cetteindication.Globalement, la TEP au FDG a permis une modification de l’attitudethérapeutique chez 28 % des patients de l’étude de Delbeke [16], soiten indiquant l’exérèse de lésions localisées alors que les examensmorphologiques suspectaient une atteinte plus étendue, soit aucontraire en évitant une intervention inutile si l’atteinte était plusétendue que ne le laissaient présager les examensmorphologiques [26]. Chez 34 patients pour lesquels un examen TEP-FDG était réalisé pour déterminer l’opérabilité de métastaseshépatiques, une atteinte extrahépatique a été montrée par le FDGchez 11 patients (32 %), entraînant une modification de l’attitudethérapeutique (chirurgie hépatique récusée) chez dix d’entre eux(29 %) [50].

¶ Évaluation de l’efficacité des thérapeutiques

En dehors de ces indications, la place de la TEP au FDG pourdéterminer de façon précoce l’efficacité de la chimiothérapie sur lesrécidives a été rapportée [16]. Elle permet de distinguer les patientsrépondeurs et non répondeurs à la chimiothérapie, en comparant lafixation avant traitement, et 4 à 5 semaines après le début de lachimiothérapie [23]. La modification de la fixation du FDG avant etimmédiatement après la première injection de chimiothérapieapparaît, pour Bender, un indice pronostique pour les métastaseshépatiques non résécables qui ne répondent à la chimiothérapie quedans 20 à 25 % des cas [5].

¶ Limites de la technique

La principale limite de la technique est la taille inframétrique deslésions. Dans ce cas, la TEP au FDG ne permet de détecterqu’environ un quart des lésions au niveau du foie ou enextrahépatique [29]. Ainsi, les carcinoses péritonéales faites demultiples nodules millimétriques sont souvent non détectées par leFDG, alors que la TEP-FDG est plus performante que l’imagerieconventionnelle lorsque les nodules de carcinose sontsupracentimétriques. En dehors de la petite taille des lésions, untype histologique particulier est également source de résultatsfaussement négatifs du FDG, même en cas de lésions volumineuses.Il s’agit du type colloïde muqueux ou mucineux de certainsadénocarcinomes. En effet, les lésions de ce type, peu cellulaires, nefixent qu’inconstamment le FDG [6].À l’inverse, des résultats faussement positifs peuvent être observés,expliqués par des phénomènes inflammatoires non malins(adénopathies médiastinales correspondant à une granulomatose detype sarcoïdose associée et méconnue, abcès, lésions inflammatoirespostopératoires ou postradiothérapie, adénomes coliques) ou par lamauvaise interprétation de fixations physiologiques. Les fixationsurétérales localisées, correspondant à la simple visualisation del’activité urinaire, sont ainsi parfois difficiles à interpréter, surtoutlorsqu’il existe une fibrose post-thérapeutique responsable d’unegêne à l’élimination urinaire. Dans ces cas, il peut être impossible deconclure entre un nodule néoplasique comprimant un uretère, et lasimple rétention urinaire au-dessus d’un obstacle non néoplasique.Enfin, une cholestase intrahépatique, à condition qu’une réactioninflammatoire y soit associée, peut être également source de résultatsfaussement positifs [32].

CANCER DE L’ŒSOPHAGE

Les indications potentielles de la TEP au FDG sont le biland’extension de la tumeur primitive avant chirurgie, la recherche derécidives et l’évaluation de l’efficacité des thérapeutiques.

¶ Bilan d’extension initial (fig 7)

Les études rapportées dans la littérature montrent que la TEP-FDGse révèle plus performante que la TDM pour la visualisation de latumeur primitive (sensibilité de la TEP : 91 à 96 %, sensibilité de la

TDM : 81 à 92 %) [33 , 45 , 47 ], seules certaines tumeurs T1(infracentimétriques ou superficielles) n’étant pas visualisées par leFDG. Ni la TDM, ni la TEP-FDG ne permettent toutefois d’évaluerl’extension de l’invasion de la tumeur primitive en profondeur [47].L’intensité de l’hyperfixation pourrait avoir une valeur pronostique,les lésions les plus actives semblant les plus agressives [33]. Parailleurs, il ne semble pas exister de différence d’intensité de fixationen fonction du type histologique de la tumeur : adénocarcinome oucarcinome épidermoïde [76]. Des fixations du FDG en cas de lésionsbénignes œsophagiennes sont exceptionnellement décrites,correspondant à des cas d’œsophagite aiguë [4].Le rôle de la TEP-FDG pour l’évaluation de l’atteinte ganglionnairelocorégionale n’est pas parfaitement établi. Dans ce contexte,l’association TDM-échoendoscopie apparaît plus performante que laTEP-FDG (exactitude : 48 % pour la TEP et 69 % pour la TDMassociée à l’échoendoscopie) [53], mais l’échoendoscopie n’est pastoujours réalisable, en particulier en cas de tumeur primitive trèssténosante, empêchant le passage de l’endoscope. Cette faiblesensibilité de la TEP-FDG pour la détection de l’atteinteganglionnaire locorégionale s’explique par la fréquente impossibilitéde différencier la fixation du FDG par la tumeur primitive, d’unefixation par une atteinte ganglionnaire adjacente. D’autre part, desfaux positifs de la TEP ont été observés au niveau ganglionnairemédiastinal, expliqués par l’existence de maladies pulmonairesinflammatoires associées à la tumeur œsophagienne, les ganglionsdétectés par le FDG étant inflammatoires et non tumoraux [12].Pour la détection de l’atteinte métastatique à distance, la TEP serévèle en revanche supérieure aux autres modalités d’imagerie. Surun total de 97 patients correspondant aux données de trois études [28,

54, 67], la TEP a détecté des métastases à distance non vues parl’imagerie conventionnelle chez 21 patients (21,6 %). Elle permet enparticulier de détecter les atteintes ganglionnaires classéesmétastatiques lorsqu’elles sont sus-claviculaires, cervicales oucœliaques, de façon plus performante que la TDM [76]. La TEP-FDGpermettait la réévaluation du stade chez 22 % des patients de l’étudede Flamen et al (15 % de transformation en stade supérieur et 7 %

7 Bilan d’extension initial d’un cancer du tiers moyen de l’œsophage. Intense fixa-tion du fluorodésoxyglucose (FDG) par la lésion primitive, très étendue en hauteur (flè-ches noires) et visualisation d’un foyer pariétal thoracique droit, antérolatéral, corres-pondant à une atteinte osseuse sur les données de la scintigraphie du squelette autechnétium 99m hydroxy-méthylène-di-phosphonate (HMDP) (flèches blanches).Compte tenu de l’étendue de la lésion primitive et de l’atteinte secondaire osseuse, uneradiochimiothérapie a été réalisée.

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en stade inférieur) [25]. L’évaluation de la résécabilité tumorale estainsi mieux appréciée par la TEP-FDG que par les autres techniquesd’imagerie conventionnelle, et permet d’éviter une chirurgie lourdeaux patients avec tumeurs non résécables.

¶ Détection des récidives

La TEP-FDG permet de différencier les récidives des massesrésiduelles post-thérapeutiques, de caractériser des anomaliesmorphologiques douteuses, et d’objectiver la récidive chez despatients présentant des douleurs ou une altération de l’état généralsans anomalie des examens conventionnels [76]. Le diagnosticétiologique des sténoses anastomotiques peut toutefois être difficilesi des dilatations anastomotiques sont nécessaires. Les phénomènesinflammatoires ainsi provoqués peuvent en effet être source derésultats faussement positifs de la TEP-FDG [25]. De la même façon,les examens réalisés à distance insuffisante de la chirurgie ou de laradiothérapie peuvent se révéler faussement positifs, en raison desphénomènes inflammatoires résiduels.

¶ Évaluation de l’efficacité des thérapeutiques

La TEP-FDG permet d’apprécier de façon précoce l’efficacité desthérapeutiques et de différencier les patients répondeurs des nonrépondeurs. En cas de réponse, l’intensité de fixation tumoralediminue significativement par rapport à l’examen réalisé avant touttraitement. Par opposition, l’intensité de fixation tumorale resteinchangée, ne diminue que modérément ou augmente en absencede réponse. L’intérêt d’une évaluation précoce de l’efficacitéthérapeutique a été montré par Couper [14] pour le suivi deschimiothérapies et par Brucher [10] pour évaluer l’efficacité desradiochimiothérapies néoadjuvantes.

CANCER DE L’ESTOMAC

La chirurgie du cancer de l’estomac est potentiellement curativemais l’évaluation du stade préopératoire est difficile par lestechniques classiques, un tiers des patients considérés commeatteints d’une maladie résécable ayant des métastases occultesdécouvertes au moment de la chirurgie [80]. La TDM apparaît peuperformante pour la détection des ganglions périgastriques et desmétastases péritonéales, et le rôle de la TEP au FDG est encoredifficile à établir dans cette indication, peu de données ayant étépubliées. De plus, une fixation physiologique gastrique estfréquemment observée [63], pouvant rendre difficile la détection del’atteinte ganglionnaire périgastrique. Cependant, dans l’étude deYeung [80], toutes les tumeurs primitives sauf une (chez un diabétiqueavec glycémie élevée) étaient visualisées (12 sur 13, toutessupracentimétriques). En revanche, la recherche de récidives àdistance du traitement initial semble une indication prometteuse dela TEP au FDG (fig 8), en particulier pour le diagnostic de l’atteintehépatique et extra-abdominale [80].

CANCERS DU FOIE ET DES VOIES BILIAIRES

¶ Tumeurs primitives du foie

Carcinome hépatocellulaire

L’hépatocyte a la propriété de posséder une enzyme, la glucose-6-phosphatase, qui permet la déphosphorylation du FDG-6-phosphate [22]. Cette enzyme va donc permettre la diffusion du FDGhors de l’hépatocyte, ce qui explique l’absence d’hypercaptation dufoie, organe au métabolisme actif, à l’état normal. Le carcinomehépatocellulaire (CHC) bien différencié, développé à partir deshépatocytes, ne concentre souvent que peu le FDG, ce qui expliquela moins bonne sensibilité de l’examen dans ce cancer.La TEP-FDG apparaît peu performante en pratique clinique pour ladétection du CHC. Une étude récente réalisée sur 20 patientsmontrait une sensibilité de 55 % pour la détection de la tumeurprimitive et des métastases, contre 90 % pour la TDM [44]. Cependant,

en cas de CHC connu, l’existence d’une fixation renseigne sur ladifférenciation tissulaire (moins la tumeur est différenciée et pluselle a tendance à fixer le FDG) et sur le grade histologique (lestumeurs de haut grade fixent plus intensément le FDG que lestumeurs de bas grade) [44]. L’existence d’une fixation apparaît demauvais pronostic, car elle traduit une dédifférenciation et unepotentielle évolutivité de la masse tumorale [40, 74].

Cholangiocarcinome

Le cholangiocarcinome est un cancer développé aux dépens desvoies biliaires. Il peut être de localisation intra- ou extrahépatique(les cancers vésiculaires sont exclus de cette définition). N’étant pasdéveloppé à partir de cellules hépatocytaires et s’agissant dans plusde 95 % des cas d’un adénocarcinome, il existe donc unehyperfixation du 18FDG [64].Des facteurs étiologiques ont été décrits, comme l’existence delésions biliaires innées ou acquises, de parasitoses biliaires (Asie duSud-Est) ou surtout de cholangite sclérosante, pour laquelle il existeun risque relatif de transformation néoplasique de 31 par rapport àla population générale [58].La prévention du cholangiocarcinome passe, dans les paysoccidentaux, par la surveillance des patients atteints de cholangitesclérosante. Le dosage des marqueurs tumoraux (ACE et CA 19-9)peut constituer une approche intéressante ; la confirmation dudiagnostic passe par des examens invasifs (opacification rétrogradedes voies biliaires, prélèvements histologiques) particulièrementdangereux sur ce terrain. Non invasive, la TEP-FDG présente unealternative particulièrement intéressante dans cette indication. Untravail récent, réalisé sur 54 patients, montre que la sensibilité dedétection de la TEP-FDG est de 92,3 % avec une spécificité de92,9 % [46]. Ce même travail a montré de bonnes performancesconcernant la détection des métastases, mais une sensibilitémédiocre pour la recherche d’un envahissement ganglionnairelocorégional. Un autre travail, réalisé sur des patients atteints decholangite sclérosante, a montré que la TEP-FDG permettait undiagnostic précoce des cholangiocarcinomes, y compris en cas detumeur de petite taille, ce qui permet une prise en chargethérapeutique plus rapide [42].

¶ Métastases hépatiquesLa recherche de métastases hépatiques fait partie du bilan de laplupart des cancers, au premier rang desquels les cancers digestifs

8 Tomographie d’émission par détection de coïncidence au fluorodésoxyglucose(FDG) demandée pour évaluation de l’atteinte résiduelle après chimiothérapie pour ré-cidive locale d’un cancer gastrique initialement traité par gastrectomie totale. Fixationdu FDG intense et hétérogène sus-vésicale, évocatrice de carcinose péritonéale. Déci-sion de reprise de la chimiothérapie.

A. Coupe frontale.B. Coupe sagittale.

*A *B

33-010-A-25Tomographie par émission de positons au [18F]-fluorodésoxyglucose

en cancérologie digestive Radiodiagnostic

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et mammaires. La fixation du FDG au niveau du site métastatiqueest habituelle, car il n’existe pas de dégradation du FDG-6-phosphate au sein du tissu tumoral métastatique, et le contraste estélevé entre la fixation métastatique et la faible fixation du foie sain.En pratique, plusieurs situations cliniques peuvent se présenter.

• Évaluation préthérapeutique

Il existe une ou des localisation(s) secondaire(s) hépatique(s) pourlaquelle (lesquelles) une résection est envisagée. Il est indispensablede savoir s’il existe d’autres localisations à distance ou unenvahissement hépatique plus important (cf supra). Il a été montréque les performances de la TEP-FDG étaient supérieures à celles dela TDM pour la détection des métastases hépatiques des cancerscolorectaux [16, 41, 82] et des cancers du sein [34]. La détermination desrôles respectifs de la TEP et de la TDM pour évaluer l’extension del’atteinte métastatique hépatique de cancers d’autres origines est enrevanche moins bien établie. L’exactitude de détection de l’atteintesecondaire hépatique des cancers du pancréas semble par exempleidentique pour la TEP-FDG et la TDM [60]. Dans le cas particulierdes tumeurs malignes neuroendocrines, comme nous le verrons plusloin, la TEP-FDG n’est performante que si la métastase hépatiqueest peu différenciée.

• Caractérisation d’une masse hépatique suspecte lors de lasurveillance d’une néoplasie

La situation la plus fréquente est la découverte d’une massehépatique d’allure angiomateuse lors du bilan initial ou du suivid’un patient atteint d’une néoplasie. En pratique, lorsqu’une fixationdu FDG par la masse hépatique suspecte est alors constatée, lanature maligne de la masse apparaît quasi certaine, la probabilitéd’abcès (cause rare de résultat faux positif) étant très faible s’iln’existe pas de signe clinique ou de contexte évocateur. La possibilitéd’une origine angiomateuse de la masse peut également être écartée.En effet, aucune fixation significative du FDG n’est visualisée en casd’angiome hépatique [40]. Ceci est également vrai pour leshyperplasies nodulaires focales pour lesquelles aucun résultat fauxpositif du FDG n’a été rapporté [49].Si la masse ne fixe pas le FDG, il est en revanche impossible deconclure entre lésion bénigne (angiome, hyperplasie nodulairefocale) ou métastase hépatique ne fixant pas le FDG.La scintigraphie aux globules rouges marqués peut alors êtrel’examen recommandé dans la poursuite de la stratégie diagnostiquepuisque, en cas de positivité, cet examen permet d’affirmer lediagnostic d’angiome. La sensibilité de l’examen varie en fonctiondu diamètre tumoral : 85 % pour les tumeurs de diamètre de 1,5 à3 cm, et 100 % pour les angiomes de diamètre supérieur à 3 cm. Laspécificité est proche de 100 % quelle que soit la taille tumorale [81].

• Suivi thérapeutique

Un travail récent réalisé sur 42 patients (80 lésions) suivis pourmétastases hépatiques non résécables d’origines diverses a montréque le rapport de fixation activité tumorale/activité hépatiqueconstituait un indice permettant d’apprécier l’efficacité deschimiothérapies par la FDG-TEP [56]. Dans cette situation, il estindispensable de pratiquer un examen de référence avantchimiothérapie.

TUMEURS DIGESTIVES NEUROENDOCRINES

Les tumeurs neuroendocrines entéropancréatiques (TNEEP) sont destumeurs digestives rares représentant une entité nosologiqueparticulière. Il est classique de distinguer les tumeurs ditescarcinoïdes (de siège habituel sur le grêle) des autres tumeurs àlocalisation préférentielle duodénopancréatique, au premier rangdesquelles le gastrinome et l’insulinome. Les TNEEP peuvent êtresécrétantes et être classées en fonction du type d’hormonesproduites, ou être non sécrétantes. Enfin, il existe un large éventailde différenciation cellulaire allant de la tumeur très différenciée àune tumeur totalement indifférenciée.

La plupart des TNEEP expriment des récepteurs de la somatostatine,en particulier les sous-types SSTR 2 et SSTR 5. Cette propriété estexploitée en imagerie par l’utilisation d’un analogue de lasomatostatine, la pentétréotide, marqué avec un traceur radioactif,généralement l’indium 111 (111In-pentétréotide) qui se fixe sur lesrécepteurs SSTR 2. La sensibilité pour la recherche de la tumeurprimitive est évaluée entre 70 et 100 % suivant les études (toutesTNEEP confondues, en dehors de l’insulinome pour lequel lasensibilité se situe autour de 50 %) [81]. L’examen permet en outre larecherche de métastases à distance ; la sensibilité dans la détectionde métastases hépatiques est de 93 à 95 % [81]. La scintigraphie àl’111In-pentétréotide fait partie du bilan habituel de ce typede tumeurs.Plusieurs études ont permis d’évaluer les performances de la TEP-FDG pour les TNEEP malignes. Les performances diagnostiquessemblent moins bonnes dans la caractérisation de la masse tumorale,ainsi que dans la recherche de métastases, que celles de lascintigraphie à l’ 111In-pentétréotide [2]. Cependant, les foyers defixation observés avec le 18FDG correspondent plus souvent à destumeurs indifférenciées ou à fort potentiel évolutif [3, 65]. Cettepropriété liée au FDG apparaît particulièrement intéressante encomplément de la scintigraphie à l’ 111In-pentétréotide, car la fixationde ce radiopharmaceutique s’effectue sur des récepteurs de lasomatostatine, impliquant un certain degré de différenciationcellulaire.Il semble donc exister une certaine complémentarité de ces deuxexamens :

– dans le bilan d’extension où certains foyers de fixation n’ont étéobservés qu’avec l’un ou l’autre des radiopharmaceutiques. C’estpourquoi l’utilisation combinée des deux techniques apparaîtsouhaitable [52] ;

– dans la recherche de la différenciation tissulaire et l’appréciationdu caractère agressif ou non de la tumeur [65].

CANCER DU PANCRÉAS

¶ Caractérisation de la tumeur primitive

Il s’agit d’une indication difficile. Des études in vitro ont montréque les adénocarcinomes primitifs du pancréas surexpriment letransporteur du glucose GLUT1 [36, 68] et ont une activité glycolytiqueaugmentée [70], facteurs permettant leur détection théorique par leFDG. Cependant, davantage que dans d’autres lésions tumorales,des résultats faussement négatifs et faussement positifs peuvent êtreobservés. La fixation du FDG par la tumeur semble directementproportionnelle au nombre de cellules tumorales viables, mais nesemble pas liée à l’activité proliférative des cellules [36]. Buck et al [11]

ont montré que l’intensité de fixation du FDG pouvait êtreéquivalente en cas d’adénocarcinome pancréatique et de pancréatitechronique en poussée inflammatoire, alors que l’activité proliférativedes adénocarcinomes, évaluée par immunohistochimie utilisant unanticorps monoclonal dirigé contre l’antigène Ki-67 nucléaire, étaitsignificativement plus importante que celle des pancréatites.Des résultats faussement positifs peuvent ainsi être observés en casde poussée inflammatoire aiguë d’une pancréatite chronique [11, 83],alors même que les signes cliniques ou biologiques de pousséeinflammatoire peuvent être absents [75], ou dans certains cas depancréatites auto-immunes [61].À l’inverse, des résultats faussement négatifs peuvent être observés.Ils peuvent s’expliquer par une hyperglycémie (plus fréquemmentobservée en cas de tumeur pancréatique que dans d’autrespathologies néoplasiques et que dans la population générale), parl’histologie de la tumeur (les tumeurs neuroendocrines fixent le FDGmoins fréquemment que les adénocarcinomes [66]) ou par la moindreagressivité tumorale. Nakata [62] démontre en effet que la TEP-FDGpermet d’isoler, parmi les patients porteurs d’un adénocarcinomedu pancréas, un sous-groupe présentant une fixation du FDG faibleou absente, ayant un pronostic moins sombre (14 mois de surviemoyenne) que le sous-groupe de patients avec fixation significative

RadiodiagnosticTomographie par émission de positons au [18F]-fluorodésoxyglucose

en cancérologie digestive 33-010-A-25

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(5 mois de survie moyenne). L’étude de Diederichs [19], portant sur171 patients (100 cancers, 46 pancréatites chroniques et 25 autreslésions bénignes pancréatiques) et ayant également pour but lacaractérisation de la lésion pancréatique avant chirurgie, soulignel’importance d’un équilibre glycémique normal. La sensibilitérapportée pour la caractérisation tumorale était ainsi de 83 % pourles patients non diabétiques contre 69 % pour les patientsdiabétiques, et de 86 % pour les patients avec glycémie : 7,2 mmol/Lcontre 42 % pour les patients avec glycémie supérieure à7,2 mmol/L.Diederichs [20] démontre que l’exactitude de la TEP-FDG estaméliorée (de 86 % à 92 %) si l’on exclut d’un groupe de 159 sujetsporteurs d’une masse pancréatique à caractériser, les 36 patientsayant une glycémie supérieure à 1,30 mg/dL et/ou une élévationde la concentration circulante de C-reactive protein. Dans ce sous-groupe de 36 patients, l’exactitude de la TEP-FDG n’était que de71 %. Pour améliorer les performances de la TEP-FDG pourcaractériser les tumeurs pancréatiques, la réalisation d’imagestardives de la fixation du FDG a été proposée [38, 59]. L’intensité de lafixation des lésions malignes a en effet tendance à augmenter aucours du temps, alors que l’intensité de fixation des lésions bénignesdiminue [59]. Imdahl et al [38] suggèrent de réaliser les images 90 à 180minutes après injection du traceur, au lieu du délai de 60 minutesqui est le délai habituellement recommandé en cancérologie. Desévaluations semi-quantitatives de la fixation tumorale du FDG ontété proposées et des seuils établis, afin de séparer les tumeurs apriori bénignes des tumeurs suspectes de malignité [17]. Cependant,la supériorité d’une telle analyse semi-quantitative par rapport à lasimple analyse visuelle n’est pas établie [83].En résumé, la sensibilité de la TEP-FDG pour la caractérisation desmasses pancréatiques varie, selon les études, de 71 % [73] à plus de90 % [31, 69], alors que la sensibilité de la TDM est rapportée entre53 % [57] et 74 % [73]. La spécificité de la TEP est rapportée entre67 % [37] et 100 % [38] et celle de la TDM à 45,5 % [73]. Dans l’étude deDiederichs [20], l’exactitude de la TEP-FDG était de 86 %, etl’exactitude de la TDM de 82 %.

¶ Bilan d’extension

L’évaluation de l’extension tumorale est très importante pour jugerde la résécabilité de la lésion. En effet, la résection chirurgicale destumeurs de la tête du pancréas, consistant le plus souvent en uneduodénopancréatectomie, est le seul traitement curatif mais n’estpossible que dans 15 % des cas [8]. Quant aux tumeurs du corps oude la queue du pancréas, elles ne sont résécables que dans 3 % descas [8].Pour l’évaluation de l’extension locorégionale, l’échoendoscopiesemble le meilleur examen pour déterminer s’il existe une invasionvasculaire locale [57]. La TEP-FDG apparaît être l’examen le plusperformant pour évaluer l’atteinte métastatique à distance [57] (fig 9),et est souvent le seul examen d’imagerie capable de visualiser unecarcinose péritonéale macronodulaire. Cependant, la TEP est priseen défaut lorsque la carcinose est faite de nodules de très petitetaille, millimétriques. Dans l’étude de Delbeke [17], des métastasesinsoupçonnées avant l’examen FDG ont été détectées chez 14 % despatients, permettant une modification de l’attitude thérapeutique.

¶ Recherche de récidives

En ce qui concerne le suivi des patients avec cancer du pancréas,Franke [30] rapporte l’intérêt de la TEP-FDG comparativement auxautres techniques (échographie, TDM et dosage des marqueurs) chez19 patients (neuf avec tumeur non résécable et dix après chirurgie).Dans plus de la moitié des cas, la TEP-FDG a apporté desinformations permettant une modification thérapeutique. Deux

résultats faussement négatifs ont été décrits, du fait d’une glycémieélevée et d’une réalisation trop précoce de l’examen par rapport à ladernière chimiothérapie. Dans un cas, la TEP-FDG permettait dedétecter une récidive, alors même que la concentration circulante duCA 19-9 était normale [32].L’intérêt d’une telle détection précoce des récidives reste toutefoisen pratique difficile à apprécier, en raison du pronostic très sombrede ces tumeurs et de l’absence de thérapeutique efficace pouvantêtre proposée.

¶ Évaluation des thérapeutiques

Higashi et al [35] rapportent l’intérêt de la TEP-FDG pour évaluer defaçon précoce l’efficacité de la radiothérapie peropératoire réaliséeen cas de tumeur inextirpable. Dans cette étude, chez tous lespatients répondeurs, une diminution de la fixation tumorale étaitobservée, même lorsque l’examen était réalisé moins de 1 mois aprèsla radiothérapie. Dans tous les cas, la diminution de la fixationtumorale, traduisant la diminution du métabolisme, précédait ladiminution de la taille de la tumeur évaluée par la TDM.Dans une étude réalisant un examen TEP-FDG avant et 1 mois aprèsle début d’une chimiothérapie, Maisey et al [55] montrent que lespatients présentant une disparition de la fixation tumorale lors dudeuxième examen ont une survie plus longue que les patients chezlesquels une fixation tumorale persiste.

9 Tomographie d’émission par détection de coïncidence au fluorodésoxyglucose(FDG). Métastase pelvienne droite, fixant le FDG (flèche noire) d’un carcinome pan-créatique corporéocaudal, fixant également le FDG (flèche blanche). La nature malignede ces deux hyperfixations a été confirmée chirurgicalement et aucune autre lésion ma-ligne n’a été détectée lors de la chirurgie.

A. Coupe transverse.B, C. Vue frontale.D. Coupe sagittale.

*A

*B

*C

*D

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