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La médecine nucléaire : des images pour mieux diagnostiquer, des traitements ciblés pour mieux soigner
La médecine participe au diagnostic et au traitement de certaines maladies.
Une imagerie au cœur du diagnostic
La médecine nucléaire comprend deux grands types d’examens d’imagerie :
La scintigraphie, utilisée pour explorer différents organes comme les os, la thyroïde ou le cœur.
Le TEP-scan, qui repose sur l’injection de traceurs radioactifs comme le FDG (un dérivé du glucose), pour détecter les anomalies du métabolisme.
Ces examens sont essentiels dans de nombreux domaines, notamment en cancérologie, neurologie, cardiologie, ainsi que pour certaines maladies inflammatoires, endocriniennes, ostéoarticulaires ou en pédiatrie. Ils permettent de dépister les maladies, de poser un diagnostic précis, d’évaluer leur étendue (stadification), de suivre leur évolution et de mesurer l’efficacité des traitements.
Le TEP-scan en oncologie
Le TEP-scan est un examen d’imagerie médicale très puissant, mais pour qu’il révèle tout son potentiel, certaines conditions doivent être réunies : réaliser l’examen au bon moment, utiliser le bon traceur, disposer d’un matériel performant et d’une équipe expérimentée.
Quand ces éléments sont réunis, le TEP-scan peut :
- Détecter le cancer plus tôt,
- Guider le traitement avec précision,
- Évaluer l’efficacité des thérapies,
- Assurer un suivi régulier, sans geste invasif.
Des traitements ciblés
La médecine nucléaire ne se limite pas au diagnostic. Elle propose aussi des traitements radio-isotopiques (radiothérapie interne vectorisée), destinés à certains cancers : Cancer de la thyroïde (iode 131), cancer de la prostate (PLUVICTO®), du foie (radioembolisation de microphères radioactives chargées à l'Yttrium-90), Tumeurs neuroendocrines (LUTATHERA®). D’autres traitements sont également en cours d’études pour offrir de nouvelles options aux patients.
Des explorations spécialisées
D’autres examens très spécifiques permettent, par exemple : d’explorer les polyglobulies (augmentation anormale des globules rouges), d’évaluer avec précision la clairance rénale avant une greffe, de détecter des infections osseuses grâce à des techniques de marquage cellulaire.
Comment se déroule un examen de médecine nucléaire ?
Les examens de médecine nucléaire permettent d’explorer le fonctionnement de nombreux organes et tissus du corps (cœur, os, poumons, reins, etc.). Le TEP-scan occupe une place centrale en oncologie.
Les 3 grandes étapes de l’examen
Un examen de médecine nucléaire se déroule généralement en trois temps :
- 1 - Administration d’un traceur : Une très petite quantité de substance radioactive (appelée traceur) est administrée, le plus souvent par injection.
- 2 - Acquisition des images : Une caméra spéciale détecte le traceur dans le corps et prend des images.
- 3 - Analyse des images : Les images sont ensuite interprétées par un médecin spécialiste.
Durée de l’examen
Le délai entre l’injection du traceur et la prise des images peut varier : de quelques minutes à plusieurs heures, voire plusieurs jours, selon l’organe étudié et le type de traceur utilisé. Certains examens se font en une seule séance, d’autres nécessitent plusieurs passages sous la caméra.
Panorama des principaux examens d’imagerie nucléaire du département
| Appareils explorés | Scintigraphie | TEP-scan |
|---|---|---|
| Cardio-thoracique et endocardites | Scintigraphie myocardique | TEP FDG |
| Scintigraphie pulmonaire | ||
| Scintigraphie « amylose » | ||
| Fraction d’éjection du ventricule gauche | ||
| Scintigraphie à la MIBG | ||
| Endocrinologie et prostate | Scintigraphie thyroïdienne | TEP DOPA |
| Scintigraphie parathyroïdienne | TEP analogues de la somatostatine | |
| Scintigraphie à la MIBG | TEP Choline | |
| Scintigraphie corticosurrénalienne au Norchol | TEP PSMA | |
| TEP FDG | ||
| Neurologie | Débit sanguin cérébral | TEP FDG |
| DAT-scan | TEP amyloïde | |
| TEP DOPA | ||
| TEP analogues de la somatostatine | ||
| Ostéo-articulaire et infections | ||
| Scintigraphie osseuse | TED FDG | |
| Scintigraphie médullaire | ||
| Scintigraphie aux leucocytes marqués | ||
| Pédiatrie | Scintigraphie osseuse | TEP FDG |
| Scintigraphie à la MIBG | ||
| Scintigraphie rénale | ||
| Autre | Scintigraphie aux globules rouges marqués | TEP FDG (hématologie, ORL, médecine interne, etc.) |
| Scintigraphie splénique | TEP choline | |
| Scintigraphie rénale | ||
| Recherche de ganglion sentinelle | ||
| Scintigraphie de vidange gastrique | ||
| Scintigraphie des voies biliaires |
Qu’est-ce qu’une scintigraphie?
La scintigraphie : un examen d’imagerie médicale fonctionnelle de référence
La scintigraphie consiste à injecter par voie intraveineuse une faible quantité de substance radioactive, appelée radiotraceur, dont le choix dépend de l’organe ou de la fonction étudiée (os, cœur, poumons, cerveau, thyroïde, parathyroïde, rein…). Ce traceur émet des rayonnements gamma, qui sont détectés par une gamma-caméra. Contrairement aux techniques purement anatomiques comme le scanner ou l’IRM, la scintigraphie met en évidence des anomalies fonctionnelles parfois avant l’apparition de modifications visibles sur les structures. Cet examen est un outil précieux pour le diagnostic, l’évaluation de l’évolution d’une maladie ou encore le suivi de certains traitements.
Scintigraphie myocardique
Cet examen permet d’évaluer la perfusion myocardique lors d’un stress. L’enregistrement simultané de l’ECG améliore la précision, en permettant l’analyse conjointe des contractilités segmentaires et globales du ventricule gauche. Voici par exemple un examen montrant une zone du cœur présentant une ischémie myocardique.
Qu’est-ce qu’un TEP-scan?
Le TEP-scanner : un examen d’imagerie fonctionnelle de haute précision.
Lors d’un examen TEP-scanner, une petite quantité de traceur radioactif, tel que le FDG (un dérivé du glucose marqué au fluor 18), est injectée par voie intraveineuse. Ce traceur est capté par certains tissus, notamment ceux présentant une activité métabolique élevée, comme les cellules cancéreuses ou inflammatoires. Les rayonnements émis par le FDG sont détectés par une caméra dédiée, permettant de visualiser sa répartition dans l’organisme. Un système informatique reconstruit ensuite des images précises, illustrant l’utilisation du glucose dans les différents organes. Cet examen est systématiquement couplé à un scanner, ce qui permet de localiser avec exactitude les éventuelles anomalies observées. Grâce à la précision des images et à l’expertise du médecin nucléaire, le TEP-scan est un outil diagnostique fiable, jouant un rôle clé dans l’évaluation et l’orientation de la prise en charge thérapeutique.
Exemple de TEP-scan :
Cancer de la surrénale gauche avec une fixation intense du FDG (flèche longue). Une extension veineuse de la lésion est également visible (flèche courte), sans autre anomalie décelable. Cette présentation a un impact significatif sur la stratégie thérapeutique.
Qu’est-ce que la médecine nucléaire thérapeutique?
La médecine nucléaire thérapeutique, aussi appelée radiothérapie interne vectorisée, est un traitement qui utilise la radioactivité pour soigner certaines maladies, en particulier certains cancers. Elle repose sur des médicaments spéciaux, appelés médicaments radiopharmaceutiques, qui vont se fixer directement sur les cellules malades grâce à des mécanismes de ciblage très précis. Une fois arrivés à destination, ils délivrent une irradiation localisée, ce qui permet de détruire les cellules atteintes tout en épargnant au maximum les tissus sains autour.
Dans certains cas, le traitement peut être injecté directement dans les vaisseaux qui nourrissent une tumeur, on parle alors de radiothérapie interne sélective ou radioembolisation.
Depuis plusieurs décennies, différents traitements de ce type ont marqué l’histoire :
- L’iode 131 pour l’hyperthyroïdie puis pour le cancer de la thyroïde,
- La MIBG marquée à l’iode 131 pour certains cancers comme le neuroblastome, les phéochromocytomes ou les paragangliomes,
- Des anticorps marqués à l’iode 131 puis à l’yttrium 90 pour traiter certains lymphomes,
- La radiothérapie interne sélective avec des microsphères marquées à l’yttrium 90 pour les cancers du foie et des voies biliaires,
- Et le traitement des métastases osseuses douloureuses avec le samarium 153 puis le radium 223.
Plus récemment, ce sont surtout les traitements utilisant le lutétium 177 qui ont été développés, avec deux applications majeures :
- Les tumeurs neuroendocrines et autres tumeurs exprimant les récepteurs de la somatostatine (comme les méningiomes) par le 177Lu-DOTATATE (LUTATHERA®)
- Et les cancers de la prostate avancés, grâce à des molécules ciblant spécifiquement un récepteur tumoral, le PSMA (PLUVICTO®).
Ce domaine en pleine évolution offre aujourd’hui des options thérapeutiques précieuses, souvent complémentaires aux traitements classiques comme la chirurgie, la chimiothérapie ou la radiothérapie externe. Ces traitements sont le plus souvent administrés dans le cadre d’un hôpital de jour. De nombreux essais thérapeutiques sont en cours.
Le PSMA est fortement exprimé par les cellules cancéreuses et peut être ciblé par une molécule spécifique marquée au Lutétium 177
Exemple de traitement par 177Lu-PSMA dans le cancer de la prostate
Excellente réponse après 6 cycles de 177Lu-PSMA, espacés d’environ 6 semaines (PLUVICTO®)
La radioembolisation : une approche innovante pour traiter le cancer du foie
Le carcinome hépatocellulaire (CHC) est la forme la plus fréquente de cancer primitif du foie. Troisième cause mondiale de mortalité par cancer, il survient généralement sur un foie déjà altéré (cirrhose liée à l’alcool, aux virus des hépatites B ou C, ou à une stéatohépatite métabolique).
Malgré les avancées récentes en thérapies ciblées et immunothérapies, seul un tiers des patients y répond et des résistances apparaissent souvent.
Le CHC présente une particularité essentielle : il est presque exclusivement vascularisé par les artères hépatiques. Cette caractéristique permet d’utiliser la radioembolisation transartérielle, une technique locorégionale précise qui consiste à injecter, via un cathéter, des microsphères (verre ou résine) chargées en Yttrium-90 directement dans les artères nourricières de la tumeur. Ces microsphères émettent une radiothérapie interne hautement ciblée, détruisant les cellules cancéreuses tout en préservant au maximum le tissu hépatique sain.
À l’AP-HM, ce traitement est pris en charge grâce à une collaboration multidisciplinaire étroite réunissant hépatologues, chirurgiens hépato-biliaires, médecins nucléaires, radiologues interventionnels, radiopharmaciens et physiciens médicaux.
La radioembolisation peut être proposée à visée curative, pour contrôler la maladie (traitement palliatif), en bridge vers une greffe hépatique ou pour réduire la taille tumorale avant une résection ou autre traitement radical.
La prise en charge se déroule en deux étapes :
Phase préparatoire (work-up) : réalisation d’une injection de particules traceuses (macroagrégats d’albumine) marquées au technétium-99m en radiologie interventionnelle, suivie d’une scintigraphie en médecine nucléaire afin d’évaluer la distribution vasculaire, de détecter un éventuel shunt pulmonaire (représentant une contre-indication au traitement) et de planifier la dosimétrie.
Phase de traitement : administration sélective des microsphères radioactives en radiologie interventionnelle, suivie d’une imagerie TEP en médecine nucléaire pour confirmer la dosimétrie réalisée.
Dans les suites, un suivi spécialisé est indispensable :
- À court terme, pour détecter d’éventuels effets indésirables ;
- À moyen terme, pour évaluer la réponse tumorale (examens cliniques, biologiques et imagerie) ;
- À long terme, pour poursuivre ou adapter la stratégie thérapeutique.
Bien tolérée dans l’ensemble, la radioembolisation représente une option thérapeutique en pleine expansion, offrant un bénéfice significatif en termes de contrôle tumoral et de qualité de vie.
Quelques exemples de scintigraphie
Scintigraphie osseuse
Cet examen permet d’explorer l’intégralité du squelette et permet de localiser avec précision les zones de souffrance ostéo-articulaire
La scintigraphie cérébrale au DaTSCAN ® ou des voies dopaminergiques
Cet examen permet de rechercher une atteinte des voies dopaminergiques. Ces voies dopaminergiques sont spécifiquement atteintes dans la Maladie de Parkinson et les Syndromes Parkinsoniens atypiques. A contrario les voies dopaminergiques ne sont pas atteintes dans d’autres Maladies neurologiques telles que le tremblement essentiel ou la Maladie d’Alzheimer. En image à gauche un DaTSCAN ® normal, à droite une atteinte marquée des voies dopaminergiques.
La scintigraphie thyroïdienne à l’iode 123
Cet examen permet de mettre en évidence un hyperfonctionnement de la thyroïde ainsi que son origine. L’iode 123 est particulièrement indiqué lorsque la TSH reste détectable.
L’image de gauche illustre un hyperfonctionnement diffus, tandis que celle de droite montre un hyperfonctionnement nodulaire (macroadénome). Cet examen revêt une importance clinique majeure.
Quelques exemples de tep-scan au fdg et au delà
TEP au FDG
Cet examen a de nombreuses indications, et peut aussi bien être utilisé dans le bilan et la surveillance de maladies malignes (cancers) que bénignes (notamment infections et maladies inflammatoires). Ici, il s’agit d’un bilan initial d’un cancer du poumon droit qui est localisé sans atteinte ganglionnaire ou à distance. Cet examen permet d’envisager une prise en charge chirurgicale à visée curative.
TEP cérébrale au FDG
Cet examen est recommandé dans certains cas pour aider au diagnostic de maladies neurodégénératives telle que la Maladie d’Alzheimer, d’inflammations cérébrales appelées encéphalites, du COVID long, de tumeurs cérébrales, etc… Dans l’exemple on voit en haut une TEP cérébrale FDG normale, et en bas le profil d’une Maladie neurodégénérative appelée démence fronto-temporale
TEP au PSMA
Cet examen est recommandé pour le bilan initial des cancers de prostate à haut risque et la recherche d’une récidive d’un cancer de prostate. Ici, il s’agit d’une récidive ganglionnaire infracentimétrique pelvienne gauche isolée d’un cancer de la prostate. Cet examen est aussi indiqué pour le bilan d’éligibilité avec d’envisager un traitement par 177Lu-PSMA (radiothérapie interne vectorisée).
TEP aux analogues de la somatostatine
Cet examen est la référence pour explorer certaines tumeurs dites neuroendocrines. Dans l’exemple présenté, il s’agit d’une tumeur du pancréas sans signe de métastase (flèche). Le but est d’aider à bien localiser la tumeur et stadifier la maladie et ainsi à adapter la prise en charge.
TEP à la Fluorocholine
C’est l’examen de référence pour rechercher une maladie des glandes parathyroïdes appelée hyperparathyroïdie, surtout dans les cas complexes. Il peut aussi être utilisé pour une autre maladie, le cancer primitif du foie. Dans l’exemple, plusieurs glandes parathyroïdes sont atteintes (flèches), ce qui change la stratégie de traitement.
TEP à la FluoroDOPA
Cet examen est recommandé pour certains types de tumeurs neuroendocrines. Ici, il s’agit d’une tumeur appelée paragangliome, située au niveau du cou, dans la bifurcation des artères carotides à droite (flèche). Le but est de confirmer la nature de la tumeur et de vérifier s’il existe d’autres tumeurs similaires dans le cou ou ailleurs dans le corps.
TEP cérébrale amyloïde
Cet examen permet d’aider au diagnostic de la Maladie d’Alzheimer, en détectant grâce la TEP la présence intracérébrale de plaques Amyloïdes, qui sont toujours présentes dans cette Maladie.
Sa prescription doit être faite par des spécialistes, et validée lors de réunions pluridisciplinaires où se réunissent notamment neurologues, neuropsychologues, médecins nucléaires.
Sur les images à gauche une TEP amyloïde positive, et à droite négative.
Y a-t-il des risques à réaliser un examen d’imagerie nucléaire ?
Les examens de médecine nucléaire utilisent de très faibles quantités de médicaments radioactifs pour obtenir des images précises du corps. Ces examens entraînent une exposition faible et ponctuelle aux rayonnements, très souvent inférieure à celle d’un scanner classique, et bien moindre que ce que l’on reçoit naturellement au fil du temps à cause des rayonnements venant du sol, du ciel, de l’air ou de notre propre organisme.
Même s’il existe un risque théorique d’apparition de cancer à long terme lié à l’exposition aux rayonnements, ce risque est très faible et largement compensé par les bénéfices attendus d’un examen médicalement justifié : poser un bon diagnostic, suivre l’évolution d’une maladie ou choisir le meilleur traitement.
Les équipes médicales vérifient que chaque examen est bien justifié et suivent des protocoles stricts afin de réduire au maximum l’exposition aux rayonnements, tout en assurant des résultats fiables et de qualité.
En médecine nucléaire thérapeutique, on utilise volontairement des doses plus élevées de médicaments radioactifs pour traiter la maladie.
Questions fréquentes
Que faire si je suis claustrophobe ?
Si vous êtes claustrophobe, parlez-en au votre médecin qui a prescrit l’examen. Il pourra, si nécessaire, vous prescrire un traitement anxiolytique à prendre le jour de l’examen. Dans ce cas, vous devrez être accompagné(e) par une personne de confiance afin de pouvoir rentrer chez vous en toute sécurité après l’examen. Si notre service est informé à l’avance, vous pourrez être pris(e) en charge par un(e) MERM formé(e) à la pratique de la RESC, ce qui permet le plus souvent de réaliser l’examen dans de bonnes conditions.
Que se passe-t-il après l’examen ?
À l’issue de l’examen, il pourra vous être demandé de patienter quelques instants pendant que le médecin nucléaire analyse les images. Des clichés complémentaires peuvent être nécessaires afin d’améliorer la visualisation de certaines zones. Cela ne signifie pas nécessairement qu’une anomalie a été détectée. Une fois l’examen terminé, vous pourrez reprendre vos activités normales. Le personnel vous indiquera les éventuelles consignes spécifiques en fonction de l’examen réalisé. N’hésitez pas à poser vos questions, notamment concernant la reprise de vos traitements habituels.
Quand et comment recevrai-je mes résultats ?
Votre compte-rendu et vos images sont transmis à votre médecin prescripteur, sauf si vous souhaitez les récupérer vous-même.
Vous pouvez également les consulter en ligne via le portail d’imagerie AP-HM.
- Le compte-rendu et les images sont consultables et téléchargeables.
- Ils sont accessibles à vous et à votre médecin prescripteur.
- Des codes d’accès vous sont remis le jour de l’examen.
- Vous pouvez, si vous le souhaitez, créer un compte patient pour accéder à tous vos examens d’imagerie réalisés à l’AP-HM.
Votre compte-rendu est aussi accessible via :
- Votre compte My AP-HM.
- Votre Dossier Médical Partagé (DMP / Espace Santé).
Puis-je voyager après mon examen ?
Oui, il est possible de voyager après un examen d’imagerie diagnostique. Selon le type d’examen réalisé, une faible quantité de radioactivité peut persister temporairement dans votre organisme. Celle-ci peut être détectée par les systèmes de sécurité très sensibles présents dans les aéroports, ports ou gares. Si vous avez un déplacement prévu, merci d’en informer le service d’imagerie. Une attestation vous sera remise précisant le type d’examen réalisé et la durée pendant laquelle les détecteurs peuvent être activés.
Puis-je être en contact avec des femmes enceintes ou des enfants ?
Oui, après la majorité des examens de médecine nucléaire, vous pouvez être en contact avec des femmes enceintes et des enfants. La quasi-totalité de la radioactivité est éliminée de l’organisme dans les heures suivant l’examen.
Par mesure de précaution, il est toutefois recommandé d’éviter un contact très rapproché et prolongé (par exemple, dormir à côté) avec les femmes enceintes et les jeunes enfants pendant la nuit suivant l’examen. En dehors de cela, vous pouvez reprendre vos activités habituelles.
Que faire si j’allaite après un examen de médecine nucléaire ?
Après un examen d’imagerie nucléaire, une petite quantité de radioactivité peut rester temporairement dans votre organisme.
Si vous allaitez :
- Informez le département d’imagerie nucléaire avant l’examen. Ils pourront vous prodiguer des conseils spécifiques selon le type d’examen et le radiotraceur utilisé.
- Dans certains cas, il peut être recommandé de suspendre l’allaitement pendant quelques heures et de tirer et conserver le lait pour nourrir votre bébé après la période de précaution.
- Dans d’autres cas, l’allaitement peut recommencer normalement immédiatement après l’examen.
Le personnel vous donnera des instructions précises et adaptées à votre situation, afin de protéger votre bébé tout en poursuivant votre allaitement.