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Comment le PETSCAN détecte t-il le Fluor ? PDF Imprimer Envoyer
Écrit par Administrator   
Samedi, 12 Janvier 2008 15:04

Fluor 18L'atome de Fluor F18 va émettre un positon, celui s'échappera du noyau et après un parcours très bref de quelques millimètres dans la matière, rencontrera un électron appartenant à un autre atome.
Le positon est la particule sœur de l'électron, sa charge électrique est identique à celle de l'électron, mais celle-ci est positive.
  
Cette rencontre électron - positon (matière - antimatière) entraînera la disparition des deux particules au cours de la " réaction d'annihilation ".

Fidèle au vieil adage, " rien ne se perd tout se transforme ", cette réaction d'annihilation provoquera l'émission de deux photons, émis dans des directions diamétralement opposées.

Emission du PositonEnfin selon une équation célèbre E=mc² , ces deux photons (photons gamma) emporteront avec eux une énergie de 511 KeV.

KeV ( Kili-électron-volt = unité d'énergie)


Cette cascade d'événements: émission du positon, annihilation et émission des deux photons se répétera plusieurs milliers de fois par seconde au cours de l 'examen.

Les détecteurs du Petscan sont disposés en couronne, réalisant un véritable "anneau de détecteurs" autour du patient. Ces détecteurs sont composés de deux éléments principaux : le Cristal et le Photomultiplicateur.

Le cristal (NaI, BGO) permettra la détection des photons : lorsque le photon émis percutera le cristal, il y aura émission de lumière (scintillation). Cette "lumière" sera ensuite transformée en signal électrique et amplifiée par un photomultiplicateur couplé au cristal.

Les photons émis à 180° l'un de l'autre seront donc détectables par des cristaux opposés (cf ci-contre). L'endroit précis de l'annihilation se trouvera donc sur une ligne rejoignant ces cristaux. Le système électronique dit de "détection en coïncidence" enregistrera ainsi ces deux signaux opposés afin de savoir s'ils proviennent de la même réaction d'annihilation. En savoir plus...

Grâce à l'enregistrement de ces "lignes" dans différentes directions, le système informatique du petscan sera en mesure de préciser où s'est produite l'annihilation.

L'endroit de l'annihilation correspond à quelques millimètres à celle du positon, donc de l'atome de fluor et par voie de conséquence du 18FDG.

En savoir plus...

De cette manière, le Petscan est en mesure d'étudier la répartition d'un traceur dans l'organisme en fonction du processus biologique étudié.

A partir de ces données brutes, l'ordinateur reconstruira les images dans les 3 plans de l'espace afin d'étudier la répartition d'un traceur dans l'organisme.

 
Synoptique : l'examen PET de A à Z PDF Imprimer Envoyer
Écrit par Jean-Emmanuel FILMONT   
Samedi, 12 Janvier 2008 14:13

Fluor 18Cyclotron1. Synthèse de l' isotope  
 Le fluor 18 est synthétisé grâce au bombardement de protons (H+) sur une cible (oxygène 18):

 

 

 

2. Synthèse du 18 FDG

FDGIncorporation du Fluor 18 dans une molécule de Glucose, formant ainsi le 18-FDG : 18F Fluoro-déoxy-glucose.

 

3. Vérification des qualités du 18 FDG

Puretés chimique, radio-chimique, radio-isotopique, micro-biologique et apyrogénicité.

 

4.Injection au patient

Injection intraveineuse du 18 FDG au sujet, suivi d'un repos strict de 45 à 60 minutes avant l'examen.
Le patient doit rester le plus calme possible durant cette période afin de permettre au 18FDG d'être capter par les éventuelles cellules tumorales.

TEP-TDM

 

5.Examen TEP-TDM à proprement parlé

20 à 40 minutes allongé sur la table de l'appareil, permettant l'acquisiton de l'examen Scanner (quelques minutes) puis du TEP (15 à 30 minutes).

Pour plus de détail, veuillez vous référez à la rubrique " votre examen TEP"

 

6.Résultats et Compte rendu.

Les imegesTEP, le plus souvent en noir et blanc correspondent à la distribution du FDG dans l'organisme. Ces images sera fusionnées avec celles du scanner traditionel réalisé dans le même temps, afin d'obtenir les images finales (TEP-TDM).

Mise à jour le Samedi, 12 Janvier 2008 14:42
 
Les grands principes du PET (exemple du 18FDG) PDF Imprimer Envoyer
Écrit par Jean-Emmanuel FILMONT   
Samedi, 12 Janvier 2008 13:57

La réalisation d'un PETSCAN nécessite l'injection d'un traceur (petite quantité de produit radio-actif) nous prendrons ici pour exemple le traceur le plus utilisé : le 18 FDG, 18 fluoro-déoxy-glucose. L'examen réalisé au 18 FDG est souvent appelé TEP au 18 FDG ou 18FDG-PET ou encore Scintigraphie au 18FDG.

5.1 Synthèse de l'isotope émetteur de positon (le Fluor 18).

Synthèse du Fluor 18Le fluor 18 n'existe pas à l'état naturel, il sera synthétisé grâce à un cyclotron médical (cf synospis). Sa production est réalisée en bombardant de l'oxygène avec des protons, ceci afin d'enrichir le noyau de l'atome de fluor en protons. Cet enrichissement du noyau rendra l'atome instable. Afin de revenir à son état normal, le fluor dans notre exemple émettra un positon. En savoir plus...


5.2. Synthèse du traceur.

Une fois réalisée la synthèse du fluor 18, celui-ci est incorporé dans une molécule de glucose (sucre). L'atome de fluor de par sa petite taille et ses propriétés physiques, viendra remplacer un groupement OH (groupement hydroxyle) sur la molécule de glucose formant ainsi le 18 F fluoro-déoxy-glucose (18 FDG). En savoir plus...FDG

Les centres PET ne disposant pas de cyclotron, recevront leur 18FDG d'un site de fabrication distant. Compte tenu de la courte demi-vie du Fluor (109 minutes), il est impératif que la distance séparant le site de production du centre PET n'excède pas 2 heures de transport. [Q. 8]

 

5.3. Contrôle de qualité du traceur (FDG)

Avant toute injection à l'homme, le 18FDG doit satisfaire à certaines conditions réglementaires. En savoir plus...
Ce contrôle de qualité doit s'assurer de :

  • la pureté chimique (détection d'autres composés chimiques actifs, mesure du pH…)
  • la pureté radio-chimique (détection de composés chimiques secondaires également marqués par l'isotope)
  • la pureté radio-isotopique (détection d'autres isotopes)
  • la pureté micro-biologique (le soluté doit être stérile, détection de contaminations bactériennes…)
  • la pyrogénicité (le soluté ne doit pas contenir d'agent pyrogène, "succeptible d'engendrer la fièvre")

 

5.4. Injection du FDG.

Le 18FDG est ensuite rapidement injecté au patient, le plus souvent dans une veine du bras, comme une simple perfusion intraveineuse. Afin de permettre au FDG de se répartir correctement dans l'organisme, il est demandé au patient de rester allongé, au repos strict, durant 45 à 60 minutes. Cette période de repos absolu est essentielle. [Q.36] Réalisation de l'examen.

 

5.5. L'examen proprement dit

Le patient est placé sur la table d'examen, bras le long du corps. Cette table se déplacera progressivement à l'intérieur de l'appareil afin de réaliser l'acquisition des images. Dans certaines indications, tumeurs ORL par exemple, il pourra être réalisé des acquisitions supplémentaires.

La durée de l'examen peut ainsi varier de 20 minutes à 40 minutes en fonction du type de caméra utilisée et du protocole suivi.

 

Mise à jour le Samedi, 12 Janvier 2008 14:13
 
Quelle est la différence entre Imagerie Fonctionnelle et Imagerie Anatomique ? PDF Imprimer Envoyer
Écrit par Administrator   
Samedi, 08 Décembre 2007 00:03

L'imagerie médicale conventionnelle, également appelée anatomique ou structurale le plus souvent utilisée en médecine regroupe la radiologie traditionnelle dite radiologie X, le scanner ou Tomodensitométrie X (TDM), l'Echographie, et l'Imagerie par Résonance Magnétique (IRM). Ces techniques permettent d'obtenir des informations sur la STRUCTURE des organes, leur forme, leurs limites, et dans certains cas leur contenu (structures osseuses, calculs vesicaux)

A l'opposé, les techniques d'imagerie fonctionnelle s'intéresseront à la FONCTION des organes, des tissus ou des cellules, c'est-à-dire à leur METABOLISME. Les techniques d'imagerie fonctionnelle sont la scintigraphie, le PETSCAN, et certaines études d'IRM, dite IRM fonctionnelle.

Les techniques d'imagerie anatomique :

La radiologie standard, dite X, utilise pour se faire les rayons X. Lors de la prise de la radiographie, le patient est placé entre une source de rayons X et un film radiographique. Pendant un temps extrêmement bref, un faisceau de rayons X est envoyé sur une zone du patient (ex: thorax), ce faisceau interagira avec les différentes structures traversées, puis les rayons X iront imprégner une plaque photographique placée derrière le patient. A titre d' exemple, les rayons X qui au cours de leur parcours ne rencontreront que de l'air, ou des tissus de densité faible (densité électronique) seront peu arrêtés dans l'organisme et iront fortement imprégner le film radiologique (zone noire sur le film ou hyper clarté, c'est le cas par exemple des poumons).

Radiographie Thoracique

A l'opposé, lorsque les rayons X traverseront des structures de haute densité, telles que les os, ils seront en grande partie arrêtés, et peu d'entre eux atteindront le film radiologique (partie blanche sur la radiographie, ou opacité). Entre ces deux extrêmes, les rayons rencontrant des structures de densité intermédiaire comme le cœur, des muscles, etc.. seront partiellement arrêtés dans l'organisme, et formeront sur le film toute une variété de contrastes. En savoir plus.

Ainsi, la radiologie X, reflétera la densité, dite densité électronique des tissus examinés, donc leur structure, os, air, eau etc. , mais en aucun cas la fonction de l'organe examiné.

La Tomodensitométrie X, plus connue sous le nom de Scanner, suit exactement le même principe que la radiologie X. Elle utilise également des rayons X, dont la source ne sera plus fixe, mais tournera autour du patient, ce que fera le récepteur (l'équivalent du film radiographique) conjointement. Le principe physique utilisé est donc le même, mais le simple fait que le système puisse tourner autour du patient fournira alors des coupes transverses de l'organisme. D' autres systèmes d'imagerie utilisent ce principe d'atténuation de rayons X dans l'organisme: mammographie, urographie intra veineuse, coronarographie etc. En savoir plus.

"D'une manière simplifiée, les images radiologiques standards et scanner X sont des cartographies de la distribution anatomique de l'atténuation des rayons X par les organes. "

Coupe Scanner X

L' Echographie, n'utilise pas de rayons X, mais se sert des propriétés des ultrasons. Lors de l'examen, le médecin déplace une sonde sur la peau du patient, cette sonde émet un faisceau d'ultrasons. Le faisceau d'ultrasons émis traversera l'organisme dans la direction imposée par la sonde, et interagira avec les structures anatomiques rencontrées sur son chemin. En fonction de la nature des tissus, les ultrasons les traverseront simplement, seront absorbés, ou réfléchis vers la sonde elle-même (phénomène d'écho), les caractéristiques de ces ultrasons renvoyés vers la sonde seront ainsi modifiées. La réception et l'analyse des modifications du faisceau d'ultrasons seront à l'origine de la formation de l'image. En savoir plus.

"D'une manière simplifiée, les images échographiques sont des cartographies de la distribution anatomique du collagène (surtout) et de l'élastine dans les organes. "

Echogrqphie

Il existe d'autres modalités, celles-ci reposent sur le même principe, mais la sonde est alors introduite dans l'organisme, permettant de se rapprocher plus près des structures étudiées: ainsi l'échocardiographie trans-oesophagienne, en introduisant la sonde dans l'œsophage permettra une meilleure visualisation des structures cardiaques (valves cardiaques par exemple).

Globalement l'échographie est une technique d'imagerie anatomique, mais dans certains cas, elle permet d'appréhender certaines fonctions, notamment lorsqu'elle s'intéresse à l'étude d'organe en mouvement: l'échographie cardiaque permet ainsi l'évaluation de la fonction ventriculaire gauche.


L'Imagerie par Résonance Magnétique, IRM, également nommée RMN (Résonance Magnétique Nucléaire) utilise un principe physique totalement différent, qui n'a rien à voir avec la radioactivité.
Lors de l'examen par IRM, le patient est placé à l'intérieur d'un tunnel, où règne un champ magnétique très intense (champ magnétique de même nature que celui qui oriente l'aiguille indiquant le Nord d'une boussole, à la différence près que l'intensité de ce champ magnétique est environ 10000 à 15000 fois plus intense). Une fois placé, dans ce champ magnétique, l'ensemble des atomes d'hydrogène (principalement ceux des molécules d'eau H2O qui composent notre organisme se comporteront comme des milliards de boussoles, et s'orienteront toutes dans le même sens sous l'influence de cet intense champ magnétique.

IRM Cérébrale

Durant de très brefs intervalles, la machine enverra différents signaux (dits signaux de radio fréquence) afin de perturber l'orientation de ces atomes. Ces milliards d'atomes "perturbés" reviendront à leur "position d'origine" dès que possible. En revenant à leur état initial, ces atomes, en fonction de leur propriété, de leur voisinage émettront à leur tour certains signaux électromagnétiques, ce seront ces derniers qui seront à l'origine des images générées par l'IRM. En d'autres termes, et d'une manière un peu simpliste, l'IRM est en mesure de fournir des images en fonction de la densité des tissus en atomes d'hydrogène (densité protonique). En savoir plus.

" D'une manière simplifiée, les images IRM sont des cartographies de la distribution anatomique de l'eau et de la graisse dans les organes "

Dans ces quatre cas de figure, les images obtenues fourniront des renseignements anatomiques, sur la taille et le volume des organes, sur leur rapport avec les organes de voisinage, sur leur parenchyme (tissus qui les composent), mais en aucun cas sur leur fonction. Il sera ainsi possible de dire que le poumon présente une masse de 2 cm, plus ou moins opaque (arrêtant les rayons X , par exemple), que cette masse occupe telle zone du poumon, qu'elle est de forme régulière ou irrégulière, qu'elle a tendance à envahir ou à refouler certains organes de voisinage, par exemple la trachée, etc.

Les critères utilisés pour appréhender le caractère bénin ou malin de cette masse, seront le plus souvent indirects (image inhabituelle, augmentation de taille entre deux radiographies ou scanners consécutifs, masse de forme irrégulière, refoulant certaines autres structures...). Si dans certains cas le faisceau d'arguments (l'ensemble des critères radiologiques) associé aux autres paramètres cliniques (examen clinique, examens biologiques...) oriente fortement vers le caractère malin d'une lésion, dans de nombreux cas, l'imagerie anatomique a bien du mal à conclure et le diagnostic de certitude ne se fera que par le prélèvement histologique (chirurgie, laparoscopie, endoscopie et biopsie) au niveau de la masse et lors de son examen au microscope.


Les techniques d'imagerie fonctionnelle :

A l'opposé, l'imagerie fonctionnelle ne s'intéresse guère à la structure des organes, mais à leur fonctionnement, même si elle est en mesure d'apporter certaines informations sur leur anatomie. Les grands types d'imageries fonctionnelles sont : la scintigraphie, la tomoscintigraphie, l'imagerie par résonance magnétique fonctionnelle (IRMf) et la Tomographie par Emission de Positons. Les trois premières sont du domaine de la clinique et réalisées par les Médecins Nucléaires, l'IRMf est encore le plus souvent du domaine de la recherche des sciences cognitives et neurosciences.

La scintigraphie. Le principe de la scintigraphie, comme toutes les techniques d'imagerie de médecine nucléaire, repose sur l'administration d'une infime quantité de produit radioactif. Ce produit radioactif est, soit injecté seul (lors de la réalisation des scintigraphies de la thyroïde à I'iode 131 par exemple) ou couplé à une molécule qui permettra de suivre un processus biologique donné. La détection des rayonnements "gamma" émis par la molécule est réalisée grâce à un appareillage particulier : la Gamma-Caméra.

L'exemple de la scintigraphie osseuse : chez l'adulte sain, le processus de synthèse/destruction de l'os est un processus lent, mais continu. Certaines cellules sont responsables de sa fabrication (ostéoblastes), d'autres cellules de sa destruction (ostéoclastes).

Grâce à la scintigraphie osseuse, ce processus peut macroscopiquement être visualisé. L'isotope radioactif utilisé est alors le technétium 99 (99mTc) fixé à une molécule (MDP) pour former le 99mTc-MDP (traceur). Cette molécule, une fois injectée dans l'organisme en reflétant l'intensité du métabolisme osseux, permettra de repérer les zones où ce métabolisme est anormal : tumeurs osseuses synthétisant un surplus osseux (maligne ou bénigne), destruction osseuse et processus de réparation au cours des métastases, ou simple fracture osseuse passée inaperçue lors de la radiographie traditionnelle.

Scintgraphie osseuse

Tomoscintigraphie myocardique

Dans le cas de la scintigraphie osseuse, l'image réalisée grâce à la détection des rayons gamma émis par l'isotope est dite planaire car réalisée dans un seul plan. (vues antérieure, postérieure et parfois images de profil.)

Lors d'autres examens de médecine nucléaire, il pourra être réalisé une image en 3 dimensions en faisant tourner le ou les détecteurs de la gamma caméra autour du patient : c'est le cas des tomoscintigraphies myocardiques, cérébrales ou encore de la colonne vertébrale.


L'IRMf. : IRM fonctionnelle

L' IRM fonctionnelle repose sur les mêmes principes physiques que l'IRM anatomique (cf. plus haut). Cependant en modifiant certains paramètres d'acquisition des images, il est possible de réaliser une image reflétant "les variations de l'apport sanguin". Ces variations de débit sanguin dans le cerveau étant reliées à l'activité des neurones, il sera possible de "voir" les neurones fonctionner. En demandant au sujet de réaliser certaines tâches cognitives durant l'examen (ex : paradigmes de calcul mental, regard, audition...) les images IRMf obtenues permettront de préciser quelle zone du cerveau fonctionne dans telle ou telle circonstance. Le domaine de l'IRMf s'intéresse exclusivement au cerveau, et reste du domaine de la recherche en neurologie, en neuro-psychologie et en neuro-psychiatrie. En savoir plus.

" d'une manière simplifiée, les images IRMf sont cartographies de la distribution anatomique des variations du débit sanguin (augmentation ou diminution) au niveau de certaines régions cérébrales, chez un sujet que l'on soumet à une tâche sensitive ou motrice mettant en jeu les populations neuronales de ces régions . Elles sont donc réservées actuellement à l'exploration cérébrale "

IRM fonctionnelle d'activation

La TEP ou Tomographie par Emission de Positons.

La TEP ou PETSCAN, tout comme la scintigraphie, repose sur l'injection d'un traceur, le plus souvent du 18 Fluoro Deoxy Glucose ou 18 FDG. La distribution de ce traceur dans l'organisme sera détectée grâce à un scanner particulier : le PETSCAN.

 

18 FDG-PET

En médecine nucléaire traditionnelle (SPECT*), les isotopes utilisés (thallium, technétium) sont de demi-vie relativement longue (quelques heures ou jours), hors les schémas de désintégration des isotopes sont souvent complexes, c'est-à-dire qu'ils émettent un rayonnement principal (dont on se sert pour leur détection) mais également d'autres rayonnements qui viennent le plus souvent dégrader la qualité de l'image scintigraphique. Enfin le principe de détection de la radioactivité repose sur la détection de l'émission d' UNE particule (photon) : la détection est dite mono-photonique.

En PET, les isotopes utilisés sont de demi-vie très brève (de quelques minutes à quelques heures), leur schéma de désintégration est simple : lors de leur désintégration radioactive, ils émettront un positon** (l'anti particule de l'électron). Ce positon après un parcours très bref dans la matière (1 à 3 millimètres) rencontrera sa particule soeur l'électron. De cette rencontre matière-antimatière, résultera une réaction d'annihilation, les deux particules disparaîtront en donnant naissance à deux photons. Ces deux photons seront émis en direction diamétralement opposée (180°) et emporteront avec eux une énergie constante ( 511KeV ) Cf. ci-dessous.

Le PETSCAN ne détectera ainsi pas directement le positon, mais les deux photons émis lors de son annihilation. Le principe du petscan repose sur la détection simultanée (détection en coïncidence) de ces DEUX photons.

Ce phénomène d'annihilation se répétera plusieurs milliers de fois par seconde : le PETSCAN en enregistrant simultanément ces deux photons tentera de connaître l'origine et le lieu de cette désintégration. Une fois les informations recueillies par l'ensemble des détecteurs, l'ordinateur sera en mesure de reconstruire une série de coupes anatomiques du corps (tomographie), faisant apparaître sous différents contrastes les lieux où a été détecté le maximum d'annihilations. En savoir plus

* SPECT : Single Photon Emission Computerized Tomography

**Les anglo-saxons utilisent le terme de "Positron"

Mise à jour le Samedi, 08 Décembre 2007 00:02
 
Quelle est la différence entre TEP et PETSCAN ? PDF Imprimer Envoyer
Écrit par Administrator   
Vendredi, 06 Octobre 2006 21:28

TEP-TDMIl n'existe aucune différence entre TEP et PET, la plupart des pays européens utilisent l'abréviation PET pour Positron Emission Tomography, ou PETSCAN. Dans les pays francophones, l'abréviation utilisée est TEP, pour Tomographie par Emission de Positons.

L'appellation plus ancienne était PETT pour Positron Emission Tomography Transverse.

Les examens sont donc aujourd'hui réalisés sur des caméras hybrides, associant un TEP et un Scanner traditionnel dit TEP-TDM (image de gauche) permettant un examen plus rapide et plus précis.Camera TEP Dédiée

Les caméras TEP seules sont encore utilisées par certaines équipes médicales mais devraient aujourd'hui être réservées aux examens à visée neurologique (image de droite).

Les anciennes caméras dites C-DET ou TEDC faisant appel à une gamma-caméra traditionnelle équipée d'un système de détection en coïncidence ne devraient plus être utilisées compte tenu de leurs piètres performances.

 

Mise à jour le Samedi, 12 Janvier 2008 13:43
 
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