NUCLÉAIRE MÉDECINE

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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 de positons est désormais couplé dans un même appareil avec un tomodensitomètre X (TEP-TDM) permettant, grâce à la fusion des deux types d'images, une localisation exacte des foyers de fixation anormale du radiotraceur.

Immunoscintigraphie

Photographie : 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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Système nerveux central

En tomographie par émission de positons, il est en particulier courant de mesurer l'utilisation cérébrale régionale du glucose à partir du fluorodésoxyglucose marqué par le fluor 18, dont l'absence de métabolisation après phosphorylation entraîne sa rétention au niveau des cellules cérébrales qui l'ont capté. Cette technique est utilisée dans le bilan préchirurgical des patients souffrant d'épilepsie partielle en délimitant la zone épileptogène où siège une diminution du métabolisme du glucose. Un traceur des plaques amyloïdes, le PIB marqué au fluor 18, pourrait, dans un avenir proche, participer au diagnostic précoce de la maladie d'Alzheimer. On peut également étudier la distribution spatiale des neurorécepteurs à partir de radiotraceurs spécifiques qui sont un outil très original dans l'exploration des fonctions physiologiques et des états pathologiques cérébraux, ainsi que des modes d'action des médicaments.

En tomoscintigraphie, la perfusion cérébrale régionale peut être quantifiée après injection de traceurs liposolubles s'accumulant proportionnellement au débit sanguin régional. Avec le traceur lipophilique HMPAO marqué au technétium 99m, la distribution initiale ne se modifie pas, et rend possible, à distance de l'injection, l'analyse des perturbations transitoires de la perfusion cérébrale lors de crise d'épilepsie. L'analyse de la perfusion cérébrale est également importante dans le cadre de l'évaluation des démences. Un traceur spécifique de la perte neuronale dopaminergique dans le striatum, le ioflupane marqué à l'iode 123, permet en outre de distinguer une démence à corps de Lewy, deuxième cause de maladie neurodégénérative après l'Alzheimer.

Débit sanguin cérébral analysé par tomoscintigraphie

Photographie : Débit sanguin cérébral analysé par tomoscintigraphie

Coupes tomographiques cérébrales (frontale à gauche et transverse à droite), après injection de HMPAO-Tc99m, montrant une réduction du débit sanguin en deux régions corticales, temporo-occipitale droite et temporale gauche, chez un patient souffrant d'épilepsie partielle (exploration... 

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

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Système cardio-vasculaire

La simple injection intraveineuse d'un radiotraceur permet d'aborder des domaines aussi différents que ceux de la perfusion, du métabolisme et de la viabilité cellulaire myocardiques, de l'hémodynamique cardiaque et vasculaire, et de la maladie thrombo-embolique.

Perfusion, métabolisme et viabilité cellulaire myocardiques

Un radiotraceur très utilisé est le thallium 201 qui joue vis-à-vis de la cellule un rôle très voisin de celui du potassium : capt [...]

Fixation d'un radiotraceur (thallium 201) lors de l'irrigation sanguine du myocarde

Photographie : Fixation d'un radiotraceur (thallium 201) lors de l'irrigation sanguine du myocarde

Coupes tomographiques de la paroi myocardique, petit axe à gauche, grand axe à droite, obtenues après injection de thallium 201 et lors d'un effort sur bicyclette. Les clichés du haut sont obtenus immédiatement après l'effort et ceux du bas après un repos de quatre heures. L'examen... 

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

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Immunoscintigraphie

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

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Débit sanguin cérébral analysé par tomoscintigraphie

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

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

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

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Écrit par :

  • : praticien hospitalier, professeur de biophysique à l'université de Bordeaux-II, chef du service de medecine nucléaire au CHU de Bordeaux
  • : président de l'université de Bordeaux-II, professeur de biophysique à l'université de Bordeaux-II, directeur de l'unité I.N.S.E.R.M. U306, chef du service de médecine nucléaire à l'hôpital Haut-Lévêque, C.H.U. de Bordeaux
  • : auteur, maître de conférences des universités - praticiens hospitaliers (MCU-PH)

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Pour citer l’article

Jean-Louis BARAT, Dominique DUCASSOU, Nathalie VALLI, « NUCLÉAIRE MÉDECINE », Encyclopædia Universalis [en ligne], consulté le 20 janvier 2022. URL : https://www.universalis.fr/encyclopedie/medecine-nucleaire/