NUCLÉAIRE MÉDECINE

La découverte de la radioactivité artificielle en 1934 par Irène et Frédéric Joliot-Curie a été à l'origine de l'émergence d'une discipline médicale nouvelle, la médecine nucléaire. Cette découverte a conduit à la production des isotopes radioactifs des éléments constituants de la matière vivante et à leur utilisation comme traceurs. L'élément radioactif est totalement indiscernable de son homologue stable naturel, sauf pour l'une de ses propriétés : il est capable de manifester sa présence dans l'ensemble des atomes par un rayonnement électromagnétique ou particulaire émis lors de sa désintégration. Introduit dans l'organisme, il permet ainsi de révéler ou « tracer » les différentes phases du processus dynamique biochimique dans lequel il est engagé.

Dès cette découverte, les applications médicales des radioéléments ont été envisagées aux États-Unis. En 1936, le phosphore radioactif 32 était utilisé comme agent thérapeutique de la leucémie. Quelques années plus tard, l'iode radioactif 131 commençait à être utilisé pour l'étude du fonctionnement de la thyroïde, et servit dès 1940 à traiter certains cas d'hyperthyroïdie.

Ainsi la médecine nucléaire se définit comme le regroupement des applications des substances radioactives en sources non scellées, au diagnostic, à la thérapie et à la recherche médicale.

L'activité diagnostique s'exerce dans l'imagerie fonctionnelle des organes et dans deux domaines où l'image est absente : l'exploration d'une fonction physiologique dont le radioélément est le traceur et les dosages radio-immunologiques donnant une mesure quantitative in vitro de substances présentes dans le sérum ou d'autres compartiments physiologiques.

L'activité thérapeutique utilise l'effet de destruction cellulaire produit par le radioélément, qu'il soit incorporé dans la chaîne métabolique (radiothérapie métabolique ou vectorisée) ou injecté à proximité du processus pathologique (radiothérapie interstitielle).

La recherche médicale bénéficie des avancées technologiques, par électronique et informatique interposées, conduisant à de nouvelles procédures de détection et d'analyse de la distribution des radioéléments captés par les organes, et aussi des progrès de la radiochimie dans la production de nouvelles molécules marquées, spécifiques d'une cible ou d'une fonction déterminées.

L'imagerie fonctionnelle dans le diagnostic médical

À la fin des années 1950, la médecine nucléaire reçut une impulsion nouvelle lorsque H. O. Anger, à Berkeley, construisit la première caméra à scintillations. Mieux que le simple comptage des rayonnements émis par le radioélément capté par l'organe, ce dispositif permettait d'en reproduire la distribution spatiale simultanément en tout point de la région étudiée. Il devenait possible de suivre l'évolution de la radioactivité au niveau des différentes régions de l'organe, au lieu d'avoir seulement l'évolution globale : l'imagerie scintigraphique dynamique était née.

La caméra à scintillation est maintenant couplée à un ordinateur où l'image scintigraphique est numérisée. Des manipulations informatiques simples permettent d'améliorer la visibilité des structures, d'obtenir une information quantitative régionale de la distribution du traceur radioactif, et d'analyser une séquence d'images. Ce couplage informatique a permis l'émergence de la tomoscintigraphie, donnant, comme en tomodensitométrie X, des coupes transversales reconstruites à partir de données numériques des projections planes multiples, réalisées ici pendant la rotation de la caméra à scintillations autour de l'organe. Par rapport à la scintigraphie plane, la tomoscintigraphie évite le problème des superpositions et améliore la détection et la localisation spatiale des anomalies de distribution du radiotraceur. Une modalité particulière de la tomoscintigraphie est la tomographie par émission de positons (TEP), fondée sur la détection des rayonnements γ d'annihilation des positons émis dans la désintégration de certains radio-isotopes. Cette technique présente un potentiel d'applications cliniques important, tant en cancérologie qu'en neurologie et cardiologie. Le tomographe par émission [...]

Immunoscintigraphie

Coupe frontale de la région abdomino-pelvienne obtenue trois jours après injection d'anticorps anti-BHCG F (ab') 2 marqué à l'iode 131. On note la présence d'une hyperfixation pelvienne rétrovésicale (récurrence intra-utérine d'un chorio-épithéliome chez une jeune femme de trente ans).... 

Crédits : service de médecine nucléaire, hôpital du Haut-Lévêque, Pessac, Gironde

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Immunoscintigraphie
Crédits : service de médecine nucléaire, hôpital du Haut-Lévêque, Pessac, Gironde

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Débit sanguin cérébral analysé par tomoscintigraphie
Crédits : service de médecine nucléaire, hôpital du Haut-Lévêque, Pessac, Gironde

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Fixation d'un radiotraceur (thallium 201) lors de l'irrigation sanguine du myocarde
Crédits : service de médecine nucléaire, hôpital du Haut-Lévêque, Pessac, Gironde

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Tomoscintigraphie myocardique
Crédits : service de médecine nucléaire, hôpital du Haut-Lévêque, Pessac, Gironde

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