Tomographie par Emissions de Positons

 

La tomographie par émission de positons offre la possibilité de suivre la consommation et/ou la distribution de certaines molécules dans les organes humains. Pour faire cette observation, un infirmier va injecter au patient une solution spécifique contenant un radio pharmaceutique. Cet élément est la molécule (ou une réplique chimique de la molécule) dont on veut étudier la consommation et/ou la distribution que l'on a marquée avec un élément radioactif et qui présente la propriété d'émettre des particules appelées " positons ".

Ainsi, après l'injection, le patient est placé dans le champ d'une caméra à positons qui va déceler la présence de ces éléments et permettre de localiser puis quantifier la présence du radio-pharmaceutique.

Grâce à un programme mathématique, les données enregistrées vont être analysées et transformées de façon à obtenir un faisceau d'images correspondant à de multiples coupes de l'organe étudié. En faisant se succéder rapidement tous ces clichés, le médecin peut alors obtenir une image animée en 3D de l'organe observé.

 

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Les outils nécessaires à la TEP
Le radiopharmaceutique est l'outil principal de la TEP, le plus souvent du 18 FDG (Fluoro-Déoxy-Glucose). Le 18 FDG sera désintégré par les cellules (consommation du glucose).

Lors de cette désintégration radioactive, l'atome de Fluor va émettre un Positon (anti-particule de l'électron). Ce positon après un bref parcours dans la matière rencontrera sa particule sœur : l'électron.
Voir illustration n°1

Cette rencontre électron - positon entraîne une réaction d'annihilation provoquant l'émission de deux photons, de même énergie et émis dans des directions diamétralement opposées. En règle générale, la présence du traceur dans l'organisme est brève (de deux minutes à quelques heures), il est donc inoffensif pour le sujet.
Voir illustration n°2

 

Le cyclotron est un accélérateur électromagnétique de haute fréquence qui permet de produire l'isotope. En accélérant les particules, il permet d'obtenir des transmutations et des désintégrations d'atomes et ainsi d'incorporer l'isotope dans la molécule. Le cyclotron est indispensable à la fabrication d'isotopes émetteurs de positons. Dans le cas du 18 FDG, sa demi-vie très brève (109 min) nécessite la proximité d'un cyclotron par rapport au scanner TEP (moins de deux heures de transport).
Voir illustration n°3

Les scanners TEP permettent de détecter les deux photons créés lors de l'annihilation du positon. Le principe du PETSCAN repose sur la détection en coîncidence de ces deux photons. Le modèle mathématique permet de transformer les valeurs locales de radioactivité en paramètres tels que : débit sanguin, vitesse de réaction chimique, densité des récepteurs d'un neurotransmetteur, ...
Voir illustration n°4