Fusion d’images FUSION TEP-TDM et TEP-IRM · 2020-05-31 · FUSION TEP-TDM • Acquisition séquentielle et non simultanée –TDM (hélice) puis PET (2min/pas x6) –Respiration

Dr Laurence MABILLE

Service de Médecine Nucléaire

CCML

D.U. CARCINOLOGIE THORACIQUE

INTEGREE

IMAGERIE METABOLIQUE

1er PET Scanner (1973) 1er PET Scanner PETT(1974)

PETSCAN: 1973 – 2009… (PETT)

1er PET Scanner commercial (1991) PET-CT (2000-2001)

De la tâche au pixel…

du pixel au millimètre

Amélioration de la résolution spatiale, acquisition rapide, TOF …

PETSCAN & Cancer

TDM

TEP

TEP-TDM

PET-CT

(PETSCAN)

Imagerie Anatomique (repérage)

Imagerie Fonctionnelle (sucre)

18F-FDG

Fluor 18 , Produit de Cyclotron, 109 minutes

Emetteur de Positons

Glucose marqué (18F-Fluoro Deoxy Glucose - FDG)

Injection du FDG, « Traceur » du métabolisme glucidique

HO

CH2OH

OH H

O H

OH

H

H

H OH

HO

CH2OH

OH H

O H

OH

H

H

H F

Glucose 18F-Fluoro Deoxy Glucose

F

PETSCAN & Cancer

PETScan / TEP (Positron Emission Tomography)

depuis 2001

injection d’un traceur radioactif (FDG, sucre)

18F

http://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/0/06/Glucose_chain_structure.svg

Positon & détection

Photon 511KeV

+ -

180°

E=mc2

Photon 511KeV

18F

http://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/0/06/Glucose_chain_structure.svg

Métabolisme Glucidique et Cellules Néoplasiques

FDG & Cell tumorales



QUANTIFICATION: SUV

Nécessité de « corriger de l’atténuation »

• Avant 2001: source externe

• Après 2001: utilisation du TDM

NAC

Correction de l’atténuation

AC

Quantification

Protocole acquisition

Reconstruction TDM

TDM TEP

Images TDM Echantillonnage Energie « Scaling »

Pré Correction

Resolution Matching

Carte d’atténuation µ

X

Reconstruction des Images TEP

Sin

ogr

amm

es

de

Tran

smis

sio

n

Sin

ogr

amm

es

d’

Emis

sio

n

Projections

Sinogrammes corrigés de l’atténuation

Fusion des Images TEP-TDM

Optimisation de la Dosimétrie

FDG

0 15’ 30’ 45’ 60’ 75’ 90’

TD

M

TE

P

FUSION TEP-TDM

• Acquisition séquentielle et non simultanée – TDM (hélice) puis PET (2min/pas x6) – Respiration spontanée

• Correction d’atténuation rapide – Ré-échantillonage en énergie – Ré-échantillonage en résolution spatiale

• Fusion des images à posteriori • Minimisation des problèmes de recalage

– Patient immobile entre les deux acquisitions

Beyer T, Townsend DW, Brun T, et al: A combined PET/CT scanner for clinical oncology. J Nucl Med 41:1369-1379, 2000

Townsend DW: A combined PET/CT scanner: The choices. J Nucl Med 42:533-534, 2001

DOSIMETRIE

100 patients TDM

CTDI : 4mGy

TEP

240 MBq

4,6 mSv 5,9 mSv

10,5 mSv

Précautions avant l’examen

Respect d’un jeun de 4 à 6 heures +++

Pas de perfusion de G5% (Patients Hospitalisés)

Pas d’effort musculaire avant l’examen (marathon..)

Après l’injection du FDG

Repos strict de 60 minutes

Pas de chewing gum, nicorette…

Pas de lecture, téléphone…

Précautions après l’examen

Radioprotection

• Contacts avec les enfants

• Allaitement

• Hospitalisation

Demi vie du F18 : 109 minutes…

activité résiduelle à 10h : <3%

à 12h : <1%

à 14h : 0

PETSCAN: Grandes Pathologies

Tous les cancers

Avec quelques réserves

(prostate, tumeurs cérébrales primitives,

hépatocarcinome..)

connaissance des limites de l’examen

PETSCAN: Grandes Indications

Diagnostic de Malignité

Bilan d’extension (corps entier)

Bilan de récidive (corps entier)

Monitoring thérapeutique

Valeur pronostique Aide à la biopsie Précision du volume cible en radiothérapie

Diagnostic de malignité

Poumon


Le nodule pulmonaire

Si >8mm

Sen 95% Spe 73%

VPP 91% VPN 90%

Ex. Dg 90%

A Tabulated Summary of the FDG PET Literature Sanjiv S. Gambhir, Johannes Czernin, Judy Schwimmer, Daniel H. S. Silverman, R. Edward Coleman and Michael E. Phelps

J Nucl Med May 1, 2001 vol. 42 no. 5 suppl 1S-93S


Cut-off SUV max = 2 ou 2,5


FAUX NEGATIFS

Taille < 8mm

ADK in situ (BA)

carcinoide


FAUX POSITIFS

Origine inflammatoire

infection

granulomatose,

infarctus


OPTIMISATION

* Antibiothérapie d’épreuve : mieux avant…

* 2 acquisitions : 60 mn et 90 mn :

si SUVmax

plutôt en faveur d’une origine tumorale

* Acquisition « gating » : synchronisée au rythme respiratoire

nodules infra centimétriques.








Bilan de récidive (corps entier)

Monitoring thérapeutique


Bilan d’extension

NOPR (National Oncology Pet Registry)

study showed 37% management change post

PET across all tumour types.

JCO 26:2155-2161 2008

Bilan d’extension N

Envahissement médiastinal

•Enjeu primordial : conséquence directe sur le choix du

traitement

•Quand N2: peu de différence en terme de survie entre

traitement médical et traitement chirurgical

•TDM seul sensibilité : 40-55 % et spécificité 65-81 %

Médiastinoscopie

PET scan / envahissement médiastinal

Techniques non invasives disponibles en routine :

PET 18FDG

EBUS

Echo trans oesophagienne

Intérêt sur la survie de disposer de plusieurs modalités:

Amélioration de la survie de manière indépendante

J Thorac Oncol. 2009 March ; 4(3): 355–363. doi:10.1097/JTO.0b013e318197f4d9

Guideline / Staging Chest 2013

Methods for Staging Non-small Cell Lung CancerStaging Methods for NSCLC: Diagnosis and Management of Lung Cancer, 3rd ed: American College of Chest Physicians Evidence-Based Clinical Practice Guidelines Gerard A. Silvestri, MD, FCCP; Anne V. Gonzalez, MD; Michael A. Jantz, MD, FCCP; Mitchell L. Margolis, MD, FCCP; Michael K. Gould, MD, FCCP; Lynn T. Tanoue, MD, FCCP; Loren J. Harris, MD, FCCP; Frank C. Detterbeck, MD, FCCP Chest. 2013; 143(5_suppl):e211S-e250S. doi:10.1378/chest.12-2355

PETscan

Se = 77% Sp = 86%

PETscan / envahissement médiastinal

Valeur prédictive négative: 95 à 99% Δ Cut Off SUVmax

The role of integrated positron emission tomography and computed tomography in the assessment of nodal spread in cases with non-small cell lung cancer. Tasci E, Tezel C, Orki A, Akin O, Falay O, Kutlu CA. Interact Cardiovasc Thorac Surg. 2010 Feb;10(2):200-3. doi: 10.1510/icvts.2009.220392. Epub 2009 Nov 19.


Mr P., 62ans ADK lobe sup g.

SUVmax (tumeur) = 9


Absence de foyer hypermétabolique médiastinal

Chirurgie d’emblée : N0

Faux Négatifs N du PET

• Micrométastases

• Lésion primitive SUVmax bas (< BFD médiastinal)

• Chimiothérapie néo-adjuvante

• Tumeur hilaire proximale (+ ADP N2 au contact)

• Corticothérapie, DID, Hyperglycémie…


Lésion primitive SUVmax bas (proche du BFD médiastinal)

SUVmax T = 2,8

M S. 45 ans ADK LIG


Lésion primitive SUVmax bas (proche du BDF médiastinal)

N2 multisite

SUV max N = 2,5


Mme W. 39ans ADK LIG avant chimiothérapie néo-adjuvante

SUVmax T = 8,7 SUVmax N = 12,5


Avant Traitement

Lobectomie + curage : N2 envahi avec RC

Mme W. 39ans ADK LIG après chimiothérapie néo-adjuvante

SUVmax T = 6,4 SUVmax N = 3 (BDF)


Mr D. 56 ans, Tumeur hilaire proximale Carcinome épidermoïde

SUV max =15,6


Mr D. 56 ans, Tumeur hilaire proximale Carcinome épidermoïde

N2 positif à la médiastinoscopie

PET positif : Foyers hypermétaboliques

SUVmax des ganglions

FDG traceur non spécifique, fixation accrue dans les lésions infectieuses et inflammatoires : •Adénopathies inflammatoires réactionnelles •Granulomatose, sarcoïdose, anthracose, silicose… •Hémopathies

au BDF médiastinal : 2,5 à 3

>

PET positif : les vrais positifs

M. P. 63 ans ADK LSD

SUVmax T = 15,9

SUVmax N = 26

PET positif : les vrais positifs

PET positif : les faux positifs

M.P. 69 ans Epidermoïde gauche

SUV max T = 25

PET positif : faux positif

Adénomégalies hypermétaboliques de la FAP

SUVmax N = 9

Adénopathies inflammatoires réactionnelles


Mme B. 54 ans ADK LSG

SUVmax T = 19


Foyers ganglionnaires hilaires et médiastinaux bilatéraux

Anthracose SUV max N = 8


Mme D.52 ans, T. Epidermoïde du LID

SUV max T = 16


Foyers ganglionnaires médiastinaux hypermétaboliques

Médiastinoscopie : lymphome de bas grade

SUV max N = 6

Optimiser la méthode

• Choix du CutOff SUVmax : seuil plus élevé 5 ou 6 selon les séries (Gain en spécificité mais perte de sensibilité)

Mediastinoscopy might not be necessary in patients with non-small cell lung cancer with mediastinal lymph nodes having a maximum standardized uptake value of less than 5.3. J Thorac Cardiovasc Surg. 2008 Mar;135(3):615-9. doi: 10.1016/j.jtcvs.2007.09.029. Epub 2008 Jan 11. Lee BE, Redwine J, Foster C, Abella E, Lown T, Lau D, Follette D

• Ratio SUVmaxT vs SUVmax N : SUV maxT/SUV max N inférieur à 5 : probabilité

plus haute de N+

The correlation of SUVmax with pathological characteristics of primary tumor and the value of Tumor/ Lymph node SUVmax ratio for predicting metastasis to lymph nodes in resected NSCLC patients. J Cardiothorac Surg. 2013 Apr 4;8:63. doi: 10.1186/1749-8090-8-63. Koksal D, Demirag F, Bayiz H, Ozmen O, Tatci E, Berktas B, Aydoğdu K, Yekeler E.

• Lecture intégrée des anomalies TDM • Anamnèse (tabac, profession, ATCD personnels, origine géographique) • Discussion Pluridisciplinaire

Limites PET / Situations

Foyers hypermétaboliques d’interprétation non univoque •Fixation ganglionnaire de faible intensité/intermédiaire •Foyer hypermétabolique sans adénomégalie sous jacente en TDM •Fixation ganglionnaire en présence d’une pathologie inflammatoire concomitante.

EBUS Médiastinoscopie

CONCLUSION

PET négatif

en dehors des situations

habituelles de FN

CHIRURGIE

PET positif…. jusqu’à

preuve du contraire

risque de FN

EBUS /

MEDIASTINO

EBUS /

MEDIASTINO

Bilan d’extension M

Staging M1 (A et B hors cérébral)

Sens 83% Spé 90% VPP 36% VPN 99%


Supérieur à la scintigaphie osseuse

Supérieur au TDM pour les srn, foie,

poumon,plèvre

Sens 83% Spé 90% VPP 36% VPN 99%


Si un seul site M au TEP qui implique un

changement d’option thérapeutique

Vérification : autre imagerie, prélèvement


Sites métastatique inhabituels:

-musculaire

-péritonéaux

-thyroidien

-pancréatiques

-corps caverneux






Evaluation de la réponse thérapeutique

Examen réalisé dans les mêmes conditions que l’examen pré-thérapeutique

3 semaines après dernière cure de CT, 4 à 6 mois après RT

Reliquat dans la zone irradiée

Downstaging médiastinal , meilleure sensibilité que le TDM seul

Réponse métabolique complète 84% survie à 2 ans (Vs 31%)

Surveillance

Place du TEP mal définie

- Quand rechute isolée (cérébrale)

- Quand doute sur un TDM de surveillance

Nouvelles thérapies ciblées

- Individualisation rapide des non répondeurs (prix des trtt)

- »monitorage »

trtt complémentaire sur un site non répondeur Re-biopsie





Surveillance Bilan de récidive (corps entier)


Valeur Pronostique

CBNPC SUVmax préthérapeutique : valeur pronostique indépendante

- stade précoce : prédictif de survie

- intérêt d’un traitement renforcé chez ces patients ?

CPC SUVmax pré et post traitement aucun lien avec survie sans

progression, et temps médian de survie

Valeur Pronostique

Mésothéliome

Epithélioide

Valeur Pronostique

Mésothéliome Epithélioide

Valeur Pronostique

Thymome B2

Valeur Pronostique

Thymome B3

Valeur Pronostique

Carcinome thymique







Aide à la biopsie

Aide à la biopsie







Détermination des volumes cibles en radiothéraphie

The use of fused PET/CT images for patient selection and

radical radiotherapy target volume definition in patients with

non-small cell lung cancer: Results of a prospective study with

mature survival data

Michael P. Mac Manus, Sarah Everitt, Mike Bayne, David Ball, Nikki Plumridge, David Binns, Alan Herschtal, Deborah Cruickshank, Mathias Bressel and

Rodney J. Hicks

Radiotherapy and Oncology

Volume 106, Issue 3, Pages 292-298

(March 2013) DOI: 10.1016/j.radonc.2012.12.018

TEP-TDM

Aide à la définition du Volume cible en RDT

TEP-TDM Volume Cible

TEP TDM

Au-delà du FDG…

Imagerie d’autres mécanismes

Métabolisme osseux (FNa)

Prolifération cellulaire

Transport & synthèse des Acides Aminés

Activité enzymatique spécifique

Angiogénèse

Apoptose

Hypoxie

Au-delà du FDG…

F-18 Fluoro-L-Thymidine (FLT)

• Correlate of DNA synthesis

• Being investigated as a measure of early response

• Rapid assessment of bone marrow reserve

• Correlate of DNA synthesis

• Being investigated as a

measure of early response

• Rapid assessment of bone

marrow reserve

Au-delà du FDG…

F-18 Fluoro-L-Thymidine (FLT)

Au-delà du FDG…

Where are we going?

FDG will remain the big player

We need to tune ourselves to understand what we are seeing as new drugs come to

the clinic.

We need to have detailed knowledge of treatment to report correctly

FLT most likely new agent wait for my next presentation

CONCLUSION

* EXAMEN DEVENU INCONTOURNABLE

T

N (avec maintenant l’articulation codifiée avec les autres

explorations du médiastin)

M (hors cérébral)

* ROLE à PRECISER DANS LA SURVEILLANCE

* IMPORTANCE POUR LE SUIVI DES PATIENTS BENEFICIANT DES NOUVELLES

THERAPIES CIBLEES

* APRES le FDG….

MERCI

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