Tomographie par émission de positons - Définition
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Introduction
La tomographie par émission de positons (TEP) est une méthode d'imagerie médicale pratiquée par les spécialistes en Médecine nucléaire qui permet de mesurer en trois dimensions l'activité métabolique d'un organe grâce aux émissions produites par les positons (ou positrons) issus de la désintégration d'un produit radioactif injecté au préalable. (terminologie anglo-saxonne : « positron emission tomography » - PET ou PETscan-)
La TEP repose sur le principe général de la scintigraphie qui consiste à injecter un traceur dont on connaît le comportement et les propriétés biologiques pour obtenir une image du fonctionnement d'un organe. Ce traceur est marqué par un atome radioactif (carbone, fluor, azote, oxygène...) qui émet des positons dont l'annihilation produit elle-même deux photons. La détection de la trajectoire de ces photons par le collimateur de la caméra TEP permet de localiser le lieu de leur émission et donc la concentration du traceur en chaque point de l'organe. C'est cette information quantitative que l'on représente sous la forme d'une image faisant apparaître en couleurs les zones de forte concentration du traceur.
Ainsi la TEP permet de visualiser les activités du métabolisme des cellules : on parle d'imagerie fonctionnelle par opposition aux techniques d'imagerie dite structurelle comme celles basées sur les rayons X (radiologie ou CT-scan) qui réalisent des images de l'anatomie. Par conséquent, la tomographie par émission de positons est un outil diagnostique qui permet de déceler certaines pathologies qui se traduisent par une altération de la physiologie normale comme les cancers. La TEP est aussi utilisée en recherche biomédicale, par exemple en imagerie cérébrale où elle permet de révéler les régions actives du cerveau lors de telle ou telle activité cognitive de manière analogue à ce qui se fait avec l'imagerie par résonance magnétique fonctionnelle.
Historique
La technique a été développée pour la première fois en 1975.
Principaux traceurs utilisés
Le 18F FDG
Le 18F-FDG (Fluorodesoxyglucose marqué au Fluor 18) est un sucre semblable au glucose, rendu radioactif. C’est la radioactivité de ce fluor particulier rajouté au glucose qui permet sa détection par la caméra TEP. Pour vivre, fonctionner et se reproduire, les cellules ont besoin d’énergie sous forme de glucose, sucre assimilable par l’organisme. Cette source énergétique est essentielle aux nombreuses cellules de l’organisme et elle se trouve naturellement dans le sang. Plus l’activité des cellules est importante, plus leur consommation de glucose augmente.
Les cellules cancéreuses se multiplient sans cesse. Ces nombreuses multiplications nécessitent beaucoup d’énergie. Elles ont donc une consommation anormalement élevée de glucose par rapport aux cellules normales. C’est grâce à cette consommation excessive de glucose que l’on peut repérer le tissu cancéreux avec la caméra TEP.
Le 18F-FDG se comporte comme le glucose, mais contrairement à celui-ci, il n’est pas une source d’énergie utilisable par la cellule cancéreuse. Il s’accumule alors dans la cellule qui devient radioactive, de plus la molécule 18F- FDG est phosphorylée par la cellule qui "tente" de l'assimiler dans son métabolisme, ce qui l'empêche de ressortir de la cellule et le 18F-FDG-6P s'y accumule.
En devenant radioactive, elle émet des rayonnements qui peuvent être détectés par la caméra TEP. Le tissu cancéreux est ainsi repéré grâce à l’accumulation du produit radioactif sous la forme d’une image d’hyperfixation.
Toutes les informations recueillies par la caméra TEP reposent sur la radioactivité repérée dans les tissus après l'injection du 18F-FDG au patient. Le système informatique relié à la caméra TEP produit des coupes et des images en trois dimensions des endroits du corps où le 18F-FDG s'est accumulé.
