C17 FICHE : Scintigraphie planaire et imagerie hybride osseuse (SPECT/CT & PET/CT)

I- Scintigraphie osseuse planaire (SOP)Biodistribution et pharmaco-cinétique des

BP (99mTc)

Généralités sur BP (99mTc)

- BP utilisés à visée diagnostique (comme traceur) et thérapeutique- Fixation osseuse = 40% - Délai de fixation osseuse = 3h après injection

1 ère limite de la SO  : ce n’est pas une imagerie instantanée - Liaison aux protéines plasmatiques = 25%- Elimination urinaire : 50% de l’activité injectée en 2h :- Mécanisme de fixation osseuse des 99mTc-BP longtemps controversé :

phase minérale ± organique ?Critères de normalité

- Fixation de distribution uniforme et symétrique- Renforcement de la fixation proportionné et harmonieux sur les

structures osseuses portantes et en péri-articulairesModèle tumoral

Méthodologie :- Patients (n=7) atteints de MO de la mandibule de carcinome ORL- Injection de MDP-(Tc)

puis résection osseuse- Autoradiographie et

macro-radiographie de contact

Résultats   :- Accumulation péri-

tumorale (= os immature) et périostée de la radioactivité liée au 99mTc

Propriétés de la SOP

- Limites diagnostiques Sensibilité élevée ≈80% dans la détection des lésions osseuses Spécificité limitée 70%

- Imagerie panoramique du squelette (intérêt détection des métastases osseuses+++)- Information vasculaire et tissulaire de l’os - Absence d’artefact généré par la présence de matériel orthopédique- Quantification de l’infiltration métastatique osseuse tumorale

Permet l’évaluation de la réponse au traitement- Radiothérapie métabolique - Rapidité de réalisation - Absence de toxicité significative lié à l’injection du BP - Faible dose d’irradiation - Coût relativement modéré - SOP bilan des métastases en une seule modalité- SOP = imagerie réactionnelle pour la plupart des MO

Applications cliniques

1/4Ronéo 6 - UE11- cours 17 fiche

- Plus la métastase osseuse est excentrée au détriment de l’os cortical plus le contraste est important (dû la distribution du traceur)

Caractéristiques des métastases osseuses conditionnant la Se aux BP-(99mTc)Facteurs favorisants (critères fonctionnels) Facteurs défavorables

- Condensante- Corticale- Hypervascularisée- Croissance lente- Taille > 1-2 cm- Localisations multifocales- Localisations os longs- Squelette indemne d’arthrose

- Lytique pure- Intra-médullaire- Peu vascularisée- Agressivité- Taille < 1-2 cm- Localisation solitaire/oligofocale- Localisation rachis, juxta-articulaire...- Arthrose rachidienne

II- SPECT/CTComparaison directe de la

fusion obtenue par assemblage

caméra SPECT-TDM

et examen côte-à-côte

Pourquoi créer des imageurs hybrides au lieu de mettre les 2 images côte à côte (obtenues séparément) et faire une synthèse diagnostique entre les deux ? Deux raisons :

- Meilleure reproductibilité : SPECT/TDM > SPECT +TDM > SPECT - Meilleure performance diagnostique : SPECT/TDM > SPECT +TDM > SPECT

L’exactitude (=performance) est donnée par la courbe ROC (taux de vrai positifs TPF en fonction du taux de faux positifs FPF) :

- Un test parfait a un taux de TPF de 100%

- En SPECT pure, la courbe est proche de la bissectrice test mauvais, performance et diagnostics moyens/faibles

- Plus l’aire sous la courbe est élevée plus le test est performant : AUC(SPECT/TDM)

> AUC(SPECT+TDM) > AUC(SPECT)Intérêt

clinique de la SPECT/CT

- Diminution de la proportion de résultats indéterminés par la SO (de 60 à 70 %) - Réduction de la nécessité de recourir à des explorations radiologiques complémentaires- L’exactitude de la SO (en imagerie hybride) est augmentée avant tout par

l’identification fiable des arthropathies dégénératives du rachis. En SOP simple, dans la moitié des cas, il est impossible de prédire si un foyer

d’hyperfixation rachidien est de nature métastatique, fracturaire ou arthrosique.

III- PET/CT au FNa-(18F)Biodistribution : 99mTc-BP vs

18F-FNa

- De manière analogue aux 99mTc-BP, l’accumulation osseuse du 18F-FNa reflète la vascularisation et le remodelage (turn over) osseux

- Le niveau de la captation osseuse du 18F-FNa est 2X plus élevé que celui des 99mTc-BP- Le rapport S/B [os sain/tissus mous, os lésionnel/os sain] reste sensiblement stable de

45 min à 3h30 après injection- Accélération d’un facteur 4 de l’imagerie par rapport à la SO (par rapport à l’heure de

l’injection)

Dosimétrie comparative :

18F-FNa vs 99mTc-BP

2/4Ronéo 6 - UE11- cours 17 fiche

Dosimétries comparables entre 18F-FNa et 99mTc-BP

TEP/TDM au FNa-(18F) vsscintigraphie

osseuse planaire aux BP-(99mTc)

Méta-analyse

TEP/TDM :- Sensibilité : 97,8% (lésion), 97,7% (patient) - Spécificité : 97,8% (lésion), 95,9% (patient) - Exactitude : 97,5% (lésion), 96,3% (patient)

Scintigraphie osseuse planaire :- Sensibilité : 57,9% (lésion), 46,8% (patient) - Spécificité : 95,4% (lésion), 88,3% (patient) - Exactitude : 71% (lésion), 64,3% (patient)

Coupe sagittale en

TEP/TDM au FNa-(18F) du

rachis (exemple clinique)

1 ère image  : TDM aucune lésion visible3 ème image  : TEP/TDM au FNa-(18F) MO ostéolytiques / ostéoclastiques au niveau de la partie spongieuse des corps vertébraux intérêt de l’imagerie hybride ++4 ème image  : IRM (T1) : lésions également visibles concordance IRM et

TEP FNa-(18F)TEP/TDM au FNa-(18F) = imagerie détaillée, on distingue :

- Squelette sain- Squelette vieillissant- Métastases

Os spongieux Os cortical Lytiques/condensantes/mixtes

- Lésions non-métastatiques (iatrogènes, comorbidités)Questions

stratégiques en imagerie

TEP des métastases

osseuses

- Imagerie TEP osseuse réactionnelle (FNa-(18F), mixte (tumorale+inflammatoire) (FDG-(18F), ou tumorale directe (FCH-(18F), DOPA-(18F)),…?

- Sensibilité du FDG-(18F) dépend du phénotype des métastases, de la nature et du degré de différenciation du primitif en cause

- Distribution dominante des métastases (os/viscères/système lymphatique/séreuses)

fixant le pronostic ?- Détection des complications des MO- Solution : Cocktail de radiopharmaceutiques PET ?

3/4Ronéo 6 - UE11- cours 17 fiche

TEP/TDM a une Se et une exactitude nettement plus élevées que la scintigraphie osseuse planaire

Synthèse Gains du mode tomographique

(SPECT ou TEP) non couplé

à la TDM sur le mode

planaire

- Amélioration du rapport S/B (niveau de fixation du squelette/niveau de fixation des tissus mous)

- Amélioration du contraste lésionnel (niveau de fixation d’une lésion osseuse/niveau de fixation du squelette normal)

- Possibilité de quantification des lésions /!\ Quantification à partir de l’imagerie scintigraphique de coupe (pas planaire!!)

- Amélioration de la localisation anatomique Gains du couplage

d’images SPECT ou TEP et TDM

- Amélioration de la localisation anatomique du foyer hypermétabolique (plus généralement de l’anomalie métabolique) par les coupes TDM de repérage

- Correction d’atténuation des photons γ des images SPECT ou des photons de coïncidence de 511 keV des images TEP en utilisant la carte d’atténuation des rayons X du scanner

- Evaluation quantitative de l’évolutivité (ou activité) métabolique par les coupes SPECT ou TEP des atteintes osseuses visibles en coupes TDM dont l’information est morphologique

- Amélioration de la sensibilité diagnostique par l’interprétation des foyers hypermétaboliques à TDM normale (précocité de l’imagerie métabolique de coupe)

- Amélioration de la spécificité diagnostique par l’interprétation des foyers hypermétaboliques osseux en prenant en compte l’aspect des structures anatomiques et des lésions en TDM correspondants en topographie à ces foyers

- Facilitation d’une lecture de synthèse par la fusion des images orientées selon les 3 plans de l’espace (coupes axiales, coronales, sagittales) issues des 2 modalités d’imagerie de coupe

- Optimisation de la lecture de la fusion des images issue des 2 modalités d’imagerie de coupe avec réduction des données à l’aide d’algorithmes standardisés de rendu volumique

- La PET/CT l’emporte sur la SPECT/CT en Se et SpeTEP/TDM ou TEMP/TDM ?

Facteurs intervenant dans

l’analyse comparative

- Génération des caméras TEP/TDM et TEMP/TDM- Paramétrage des caméras TEP/TDM et TEMP/TDM- Propriétés des images de coupe obtenues par émission de simple photon vs par

émission de positon- Biodistribution des BP et du fluorure de sodium- Phénotype des métastases osseuses - Effet des thérapies systémiques sur les métastases osseuses- TEP : Imagerie de coupe du squelette total - SPECT : Imagerie de coupe d’1 à 3 segments du squelette +++

Conclusion Intérêts

cliniques de la SPECT/CT

- Diminution de la proportion de résultats indéterminés de la SOP (de 60 à 70 %)- Réduction de la nécessité de recourir à des explorations radiologiques complémentaires - L’exactitude de la SPECT/CT osseuse est augmentée avant tout par l’identification

fiable des arthropathies dégénératives du rachis- Intérêt scanner embarqué en imagerie hybride est d’éviter de nombreux scanner et radio

simples lorsqu’il s’agit de lésions osseuses- Attention à l’ arthrose : on la différencie beaucoup mieux d’autres lésions (métastases)

en imagerie hybride que en scanner/radio simpleInterprétation intégrée en

imagerie hybride

4 combinaisons possibles :- Paires concordantes :

SPECT (ou TEP) + / TDM+ SPECT (ou TEP) - / TDM-

Sûreté maximale d’affirmation ou d’élimination diagnostique ?- Paires discordantes  :

SPECT (ou TEP) + / TDM- SPECT (ou TEP) - / TDM+

Faux-positif de l’une ou faux-négatif de l’autre ? Localisation de la lésion symptomatique ?

4/4Ronéo 6 - UE11- cours 17 fiche

Imagerie hybride devient source de confusion par rapport à une imagerie planaire classique (radio, SOP)

5/4Ronéo 6 - UE11- cours 17 fiche