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.

Panorama des principaux examens d’imagerie nucléaire du département

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®)

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 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.