PRINCIPE PHYSIQUE L'examen consiste à administrer au patient une substance chimique, appelée traceur, et ayant des propriétés physiologiques particulières et connues, par exemple pouvant être fixée par un ou plusieurs organes précis. La substance dont on cherche à suivre l’évolution dans l’organisme est choisie en fonction du diagnostic à effectuer. Le traceur est soit détectable directement (on parle de traceur-marqueur) si c’est un élément radioactif, soit on recourt à l’usage d’un marqueur, élément radioactif qu’on associe au traceur.

Examen scintigraphique

Dans tous les cas, c’est le rayonnement γ résultant de la désexcitation du noyau après sa désintégration qui sera repérée par une camera à scintillations (appelée gamma-camera). Cette caméra est formée d un scintillateur qui analyse l’excitation d une molécule solide émettant un rayonnement fluorescent après la collision avec une particule chargée, comme un électron Compton (résultant du transfert d énergie d’un photon a un électron libre ou peu lie), ou un photoélectron (résultant de la ionisation d'un atome par la collision d’un photon avec un électron de son cortège électronique). Les photons lumineux ainsi crées permettent alors le dénombrement des particules et, par spectrométrie la caractérisation de ces rayonnement. Couplé à des photomultiplicateurs transformant une impulsion lumineuse en impulsion électrique, ce scintillateur va rendre possible l'interprétation informatique de l image ainsi obtenue

gamma camera

LIMITES ET AVANTAGES cet examen est indispensable pour toutes les analyses métaboliques comme le système digestif ou le cerveau ainsi que des structures inaccessibles en détail pour les rayons X et qui bloquent les ultrasons. Cet examen présente néanmoins ses limites au niveau de la résolution bien moindre que les scanners et radiographies. Mais les progrès effectués sur les gamma-cameras laissent présager d une amélioration certaine de la résolution sans passer par l’augmentation de la quantité d’isotopes injectes. Les ionisations sont limitées au maximum par le confinement du patient et l analyse stricte de la quantité de matériel à injecter en tenant compte de l age, de la durée de demie-vie et du type de désintégration du marqueur.

image scintigraphique

B) Applications médicales de la scintigraphie On peut considérer qu'il existe autant d'applications qu’il existe d'isotopes spécifiques. Néanmoins, il existe principalement 5 groupes d’examens ayant leurs propres particularités selon le but de l’examen. 1) Examen statique Cet examen fait appel à un marquage ponctuel pour une utilisation statique où le patient et le détecteur sont immobiles. La zone ainsi explorée ne présente pas d’évolution au cours du temps. 2) Examen par balayage Un déplacement horizontal permet d'avoir une large vue d’une grande structure à explorer. Technique notamment employée pour des scintigraphies osseuses voire pour l’ensemble squelettique humain. 3) Examen cinégammagraphique Cet examen dynamique est constitué d’un rapide enchaînement d’images statiques qui permet le suivi au cours du temps de la zone étudiée. 4) Tomographie à émission de photon unique Cette technique repose sur la rotation (totale ou partielle) de détecteurs autour de la zone étudiée et de combiner les Cinégammagraphies ainsi obtenues. Le calcul matriciel permet de réaliser des coupes transversales, frontales, sagittales, ainsi que des reconstructions en trois dimensions.

Rotation de la gamma-camera pour une image en 3D

TOMOGRAPHIE PAR EMISSION DE POSITONS (TEP) Il existe également, réservée aux pathologies les plus graves et à des fins de recherche, une technique reposant sur l’émission de positons β+. Elles nécessitent la présence immédiate d un cyclotron pour créer les isotopes (11C, 13N, 15O, 18F) à très faible demies-vies qui seront a l’origine par leur désintégration de l’émission de positons (antiparticules de l’électron).

Schema explicatif du cyclotron

La fusion d’un positon et d’un électron se désintègre instantanément en émettant deux photons. Une gamma-camera adaptée numérise le signal et permet son traitement informatique. La présence rendue indispensable du cyclotron explique un prix exorbitant pour chaque examen (de l ordre de 3500 euros aujourd’hui), mais néanmoins les machines allant en s amortissant, leur multiplication réelle bien que lente et les découvertes encore possibles sur cet appareil laissent penser que cette technique est amenée à se développer et a servir de plus en plus dans des pathologies fréquentes.

cyclotron