TEP et SPECT cérébrales : traceurs FDG et DaTscan

Neurosciences cliniques · Master 2

Principes de la TEP et de la SPECT, traceurs FDG et DaTscan, interprétation clinique.

Introduction

La tomographie par émission de positons (TEP) et la tomographie d'émission monophotonique (SPECT) sont des techniques d'imagerie moléculaire : elles détectent la distribution d'un traceur radioactif injecté en très faible quantité, ce qui renseigne sur un processus biologique plutôt que sur l'anatomie. En TEP, le radionucléide émet des positons dont l'annihilation produit deux photons détectés en coïncidence ; en SPECT, on détecte directement des photons gamma. La TEP offre généralement une meilleure résolution et une quantification plus robuste.

Le traceur le plus utilisé est le fluorodésoxyglucose marqué au fluor 18 (FDG), analogue du glucose qui reflète la consommation locale de glucose, donc surtout l'activité synaptique. Des patrons d'hypométabolisme régional aident à distinguer plusieurs maladies neurodégénératives, ou à localiser un foyer épileptogène en période interictale. La SPECT au ioflupane (DaTscan) cible le transporteur présynaptique de la dopamine et sert à confirmer une dégénérescence nigro-striée.

Ces examens sont intégrés à une démarche diagnostique plus large, dans des centres de médecine nucléaire comme ceux des hôpitaux universitaires romands. Ils s'interprètent avec l'IRM, la clinique et la neuropsychologie, et l'exposition aux rayonnements ionisants impose une justification de chaque indication selon les principes de la radioprotection appliqués en Suisse.

Objectifs d'apprentissage

Comparer les principes physiques et les performances de la TEP et de la SPECT
Interpréter les grands patrons d'hypométabolisme au FDG en pathologie neurodégénérative
Expliquer ce que mesure le DaTscan et ses limites diagnostiques
Décrire le rôle de la TEP au FDG dans le bilan de l'épilepsie focale
Appliquer les principes de justification et d'optimisation en radioprotection

Concepts clés

Principes de la TEP et de la SPECT: La TEP détecte en coïncidence deux photons issus de l'annihilation d'un positon, avec une meilleure résolution et une quantification absolue possible. La SPECT détecte des photons gamma par une gamma-caméra tournante, plus accessible mais moins sensible et moins résolue.
FDG et métabolisme régional: Le FDG pénètre dans les cellules comme le glucose et reste piégé après phosphorylation : le signal reflète la consommation de glucose, surtout synaptique. Les maladies neurodégénératives produisent des patrons d'hypométabolisme caractéristiques, par exemple pariéto-temporal ou frontotemporal.
Imagerie dopaminergique: Le DaTscan utilise un ligand du transporteur de la dopamine. Une captation striatale réduite indique une dégénérescence des terminaisons nigro-striées (maladie de Parkinson, atypiques, démence à corps de Lewy) mais ne distingue pas ces entités entre elles.
Interprétation et radioprotection: Une lecture combine analyse visuelle, comparaison à une base de données normative et éléments cliniques. Chaque examen expose le patient à une dose de rayonnement : l'indication doit être justifiée et la dose optimisée, conformément à la législation suisse de radioprotection.

Conclusion

La TEP et la SPECT apportent une lecture moléculaire du cerveau complémentaire de l'IRM. Le FDG renseigne sur le métabolisme synaptique et le DaTscan sur l'intégrité dopaminergique présynaptique, mais aucun de ces examens n'établit seul un diagnostic.

Leur bon usage repose sur une indication justifiée, une préparation rigoureuse, une interprétation tenant compte des pièges techniques et une intégration aux données cliniques, neuropsychologiques et biologiques.

Cartes

Quelle est la différence de détection entre TEP et SPECT ?: La TEP détecte en coïncidence deux photons issus de l'annihilation d'un positon ; la SPECT détecte directement les photons gamma d'un radionucléide émetteur.
Quel radionucléide marque le FDG ?: Le fluor 18, émetteur de positons à courte demi-vie, produit par cyclotron.
Que reflète la captation du FDG dans le cerveau ?: La consommation locale de glucose, qui dépend surtout de l'activité synaptique ; le FDG est piégé dans la cellule après phosphorylation.
Quel patron au FDG évoque une maladie d'Alzheimer typique ?: Un hypométabolisme pariéto-temporal et cingulaire postérieur, avec relative préservation des noyaux gris et du cortex sensorimoteur.
Quel patron au FDG évoque une démence frontotemporale ?: Un hypométabolisme frontal et temporal antérieur, souvent asymétrique.
Quel est l'apport du FDG dans l'épilepsie focale ?: En période interictale, il montre un hypométabolisme dans la zone épileptogène et son voisinage, ce qui aide à la localiser dans le bilan pré-chirurgical.
Quelle cible vise le DaTscan ?: Le transporteur de la dopamine présynaptique, abondant dans les terminaisons nigro-striées.
Que montre un DaTscan normal chez un patient tremblant ?: Une captation striatale symétrique en forme de virgule, ce qui oriente vers un tremblement essentiel ou un parkinsonisme sans déficit présynaptique, comme certaines causes médicamenteuses.
Le DaTscan distingue-t-il Parkinson et atrophie multisystématisée ?: Non : tous deux peuvent présenter une captation réduite ; l'examen confirme un déficit présynaptique mais ne précise pas la cause.
Pourquoi la TEP est-elle plus précise que la SPECT pour la quantification ?: Les corrections d'atténuation et la détection en coïncidence permettent une mesure plus fiable de la concentration du traceur.
Quels principes de radioprotection s'appliquent à toute indication ?: La justification de l'examen par un bénéfice attendu et l'optimisation de la dose reçue par le patient, selon le principe ALARA.
Quel facteur peut fausser un FDG-TEP cérébral ?: Une glycémie élevée, des crises récentes ou certains médicaments sédatifs, qui modifient la captation de glucose et nécessitent une préparation standardisée.

Glossaire

Annihilation: Rencontre d'un positon et d'un électron produisant deux photons de 511 keV émis à 180 degrés, base de la détection en coïncidence en TEP.
FDG: Fluorodésoxyglucose marqué au fluor 18, analogue du glucose qui reflète l'utilisation cellulaire du glucose.
DaTscan: SPECT au ioflupane marqué à l'iode 123 qui se lie au transporteur de la dopamine dans les terminaisons nigro-striées.
Hypométabolisme interictal: Diminution du métabolisme du glucose observée entre les crises dans la région épileptogène et ses zones de propagation.
Effet de volume partiel: Sous-estimation de la concentration du traceur dans les petites structures en raison de la résolution limitée de l'imageur.
Valeur de captation standardisée: Mesure semi-quantitative de la concentration du traceur normalisée par la dose injectée et le poids du patient.
ALARA: Principe d'optimisation de la radioprotection : maintenir les doses aussi basses que raisonnablement possible.