Tomographie par émission de positrons

La tomographie par émission de positrons (TEP; tomographie - du grec ancien: tome: la coupe; graphein: écrire) est une technique d'imagerie de médecine nucléaire qui permet la visualisation des processus métaboliques grâce à l'utilisation de substances radioactives de faible niveau. Ceci est utile dans le diagnostic des inflammations, des tumeurs et d'autres maladies avec des processus métaboliques augmentés ou diminués. La méthode, utilisée notamment en oncologie (science traitant cancer), cardiologie (science traitant de la structure, de la fonction et des maladies du Cœur) et la neurologie (science traitant de la cerveau et système nerveux et les maladies du cerveau et du système nerveux), peuvent déterminer l'activité biochimique dans l'organisme étudié en utilisant un radiopharmaceutique (traceur; substance traceuse: substance chimique qui a été marquée avec une substance radiologiquement active). La base de la tomographie par émission de positons, utilisée dans le diagnostic depuis 15 ans, est le suivi de molécules dans le corps du patient par émission de positons à l'aide d'un émetteur de positons. La détection (découverte) des positrons est alors basée sur la collision d'un positron avec un électron, car la collision de particules chargées entraîne une annihilation (génération de quanta gamma), ce qui est suffisant pour la détection. Les chercheurs américains Michel Ter-Pogossion, Michael E. Phelps, EJ Hoffman et NA Mullani ont réussi à concrétiser cette idée, qui existait déjà depuis des décennies, seulement en 1975, lorsqu'ils ont publié leurs résultats de recherche dans «Radiologie«. Cependant, des tentatives d'image tumeurs cérébrales par imagerie à base de positons dès les années 1950. De plus, étant donné que la tomographie par émission de positons nécessite un mécanisme d'amélioration comme principe fonctionnel, le lauréat du prix Nobel allemand Otto Heinrich Warburg, qui a reconnu l'augmentation du métabolisme des cellules tumorales accompagnée d'une augmentation glucose consommation dès 1930, peut également être considéré comme l'un des pères de cette technique d'imagerie.

Indications (domaines d'application)

  • Syndrome de CUP: Cancer of Unknown Primary (angl.): cancer avec tumeur primaire inconnue (primarius): dans environ 3 à 5% de toutes les maladies tumorales, malgré des diagnostics approfondis, aucun primarius ne peut être détecté, seulement des métastases (formation de tumeurs filles). Les études d'autopsie permettent de détecter le primarius dans 50 à 85% des cas, cela se retrouve dans 27% des cas dans le poumon, dans 24% des cas dans le pancréas (pancréas), et moins fréquemment dans foie / voies biliaires, un rein, glande surrénale, côlon (côlon), organes génitaux et estomac; histologiquement (tissu fin), il s'agit principalement d'adénocarcinomes.
  • Dégénératif cerveau maladies (La maladie d'Alzheimer/ imagerie TEP bêta-amyloïde / perte de synapse dans le hippocampe; Maladie de Parkinson; démence).
  • Tumeurs cérébrales (par exemple, gliomes).
  • Carcinome du côlon (cancer du côlon)
  • Poumon tumeurs (tumeurs pulmonaires rondes solitaires; carcinome bronchique à petites cellules /de cancer des poumons, SCLC).
  • Lymphomes malins
  • Carcinome mammaire (cancer du sein)
  • Mélanome malin (cancer de la peau noire)
  • Carcinome de l'œsophage (cancer de l'œsophage)
  • Tumeurs de la tête et du cou
  • Neuroblastomes
  • Sarcome (sarcomes d'Ewing, ostéosarcomes, sarcomes des tissus mous, rhabdomyosarcomes).
  • Diagnostics squelettiques
  • Carcinome thyroïdien (cancer thyroïdien)
  • Progrès Stack monitoring de lyse thérapie (thérapie médicamenteuse pour dissoudre un sang caillot) dans condition après l'apoplexie (accident vasculaire cérébral).
  • Cérébral troubles circulatoires - pour la représentation de la taille de la pénombre (comme la pénombre (lat.: Pénombre) est appelée dans un infarctus cérébral, la zone immédiatement adjacente à la zone centrale nécrose zone et contient encore des cellules viables) et pour déterminer la vitalité du myocarde, par exemple après un infarctus du myocarde (Cœur attaque).

La procédure

Le principe de la tomographie par émission de positons repose sur l'utilisation du rayonnement bêta, qui permet aux radionucléides (atomes instables dont les noyaux se désintègrent radioactivement, émettant un rayonnement bêta) d'émettre des positrons. Les radionucléides utilisables sont ceux qui peuvent émettre des positrons en état de désintégration. Comme déjà décrit, les positrons entrent en collision avec un électron proche. La distance à laquelle l'annihilation se produit est en moyenne de 2 mm.Annihilation est un processus dans lequel les positrons et les électrons sont détruits, créant deux photons. Ces photons font partie de la un rayonnement électromagnétique et forment le soi-disant rayonnement d'annihilation. Ce rayonnement frappe plusieurs points d'un détecteur, de sorte que la source d'émission peut être localisée. Étant donné que deux détecteurs se font face, la position peut être déterminée de cette manière. Les processus suivants sont nécessaires pour générer des images en coupe:

  • Tout d'abord, un radiopharmaceutique est appliqué au patient. Ces soi-disant traceurs peuvent être marqués par différentes substances radioactives. Isotopes radioactifs du fluor et carbone sont les plus couramment utilisés. En raison de la similitude avec la molécule de base, le corps n'est pas en mesure de distinguer les isotopes radioactifs de l'élément de base, ce qui entraîne l'intégration des isotopes dans les processus métaboliques anaboliques et cataboliques. Cependant, en raison de la courte demi-vie, il est nécessaire que la production des isotopes ait lieu à proximité immédiate du scanner TEP.
  • Les détecteurs déjà décrits doivent être présents en grand nombre pour assurer la détection des photons. La méthode de calcul du point de collision de l'électron et du positron est appelée méthode de coïncidence. Chaque détecteur représente une combinaison de cristal de scintillation et de photomultiplicateur (tube électronique spécial).
  • À partir de la combinaison d'événements spatiaux et temporels, il est possible de produire une image en coupe tridimensionnelle, qui peut atteindre une résolution plus élevée qu'un scintigraphie.

Sur le processus de tomographie par émission de positons:

  • Après intraveineuse ou inhalation la prise du radiopharmaceutique, le distribution des isotopes radioactifs dans le jeûne le patient est attendu et après environ une heure, la procédure TEP proprement dite est lancée. La position du corps doit être choisie de manière à ce que l'anneau de détecteurs soit à proximité immédiate de la partie du corps à examiner. Pour cette raison, pour l'imagerie du corps entier, il est nécessaire de prendre plusieurs positions du corps.
  • La durée d'enregistrement lors d'un examen dépend à la fois du type d'appareil et du radiopharmaceutique utilisé.

Étant donné que le scanner TEP a une résolution spatiale plus faible que la tomodensitométrie et que cela ne peut être compensé que par une exposition aux rayonnements plus élevée, une combinaison des deux méthodes est nécessaire pour pouvoir utiliser les avantages des deux:

  • La méthode développée PET / CT est une méthode très sensible, qui fonctionne avec un faible rayonnement supplémentaire en appliquant ce que l'on appelle des cartes de correction du CT.
  • En plus de la résolution plus élevée, le temps réduit requis peut également être considéré comme un avantage par rapport au PET conventionnel.

L'inconvénient de la procédure TEP / CT est l'ingestion nécessaire d'un Radiographie agent de contraste. Notes complémentaires