La Tomographie par Emission de Positions (TEP)

Utilisation des traceurs radioactifs

Dans son principe, la médecine nucléaire consiste à administrer par voie intraveineuse une molécule marquée avec un isotope radioactif afin de suivre, par détection externe, le fonctionnement normal ou pathologique d’un organe.
Les traceurs radioactifs présentent les mêmes propriétés physico-chimiques que leurs homologues non radioactifs si ce n’est qu’ils possèdent la particularité d’émettre un rayonnement. Ils servent donc de balise pour suivre, à l’aide d’outils de détection appropriés, le cheminement d’une molécule préalablement marquée dans l’organisme. Les valeurs ainsi recueillies sont ensuite analysées et transformées à l’aide d’un modèle mathématique afin de permettre la reconstruction à l’écran d’une image représentant la position du radiotraceur dans l’organisme. L’essor de cette technique d’imagerie tient au fait qu’il s’agit d’une méthode unique renseignant de façon non traumatique sur la physiologie et le fonctionnement des organismes vivants.

    Le fonctionnement

Une fois produit, le radiotraceur est injecté au patient, en général par voie intraveineuse. Lorsque l’atome radioactif se désintègre, le positon émis parcourt un trajet de quelques millimètres dans l’organisme avant de se combiner avec un électron. Les deux particules s’annihilent et donnent naissance à l’émission simultanée de deux photons gamma en ligne droite et dans deux directions opposées. Cette paire de photons est recueillie par la couronne de détecteurs de la caméra à positons située autour du patient. Les différentes désintégrations provenant du même site sont recoupées au moyen de droites dont l’intersection correspond à la région émettrice. Cette particularité permet, d’une part, de localiser très précisément le traceur dans l’organisme et, d’autre part, elle fait de l’imagerie par tomographie par émission de positons une méthode quantitative.
L’ensemble des données est enregistré, analysé et transformé mathématiquement. Des algorithmes de corrections sont utilisés pour tenir compte des phénomènes de diffusion et d’absorption des rayons gamma par les tissus. Ces opérations faites, la position du radiotraceur au sein d’une “tranche” de quelques mm d’épaisseur de l’organe examiné est ainsi reconstruite sur ordinateur. Par combinaison de tranches successives, on peut obtenir des images tridimensionnelles. Par la suite, à l’aide d’un modèle mathématique, les valeurs locales de radioactivité sont transformées en paramètres tels que le débit sanguin, la vitesse de réaction chimique, la densité de récepteurs d’un neurotransmetteur…