En médecine nucléaire, un certain radionucléide est administré au patient, afin d'étudier un phénomène physiologique spécifique à travers un détecteur spécial, généralement une gamma caméra, situé à l'extérieur du corps. Le radionucléide injecté est déposé sélectivement dans certains organes (thyroïde, rein, etc.) et la taille, la forme et le fonctionnement de ces organes sont visibles depuis la chambre gamma. La plupart de ces procédures sont diagnostiques, bien que dans certains cas, les radionucléides soient administrés à des fins thérapeutiques.
Les radionucléides utiles en médecine nucléaire sont les suivants:
- Diagnostic «in vivo»: émetteurs gamma à demi-vie courte (technétium-99 métastable, Indian-111, iode-131, xénon-133 et thallium-201) et émetteurs de positrons à demi-vie ultra-courte (carbone-11, oxygène-15 fluor-18 et rubidium-82).
- Diagnostic «in vitro»: émetteurs gamma (iode 125, chrome 51 et cobalt 57) et émetteurs bêta ( tritium et sodium 24).
- Thérapie: émetteurs bêta (iode-131, ytrio-90 et estrium-90).
Utilisation de produits radiopharmaceutiques
Les produits radiopharmaceutiques sont des substances qui peuvent être administrées à l'organisme vivant à des fins diagnostiques ou thérapeutiques, en étudiant le fonctionnement d'un organe. Actuellement, 100 à 300 produits radiopharmaceutiques sont utilisés à des fins de diagnostic.
Les isotopes utilisés ont une courte demi-vie de minutes, heures ou jours et sont préparés dans des laboratoires de radiopharmacie garantissant ainsi leurs propriétés et leur pureté.
Les produits radiopharmaceutiques sont généralement administrés dans le cadre de molécules simples ou liés à des molécules plus complexes à distribuer dans les organes à explorer.
Les radionucléides émetteurs de positrons sont utilisés dans la technique appelée tomographie par émission de positons (TEP). Les positons émis par ces radionucléides sont annihilés avec les électrons atomiques, donnant naissance à deux rayons gamma qui se propagent dans des directions opposées et sont détectés avec une gamma caméra dotée de détecteurs situés des deux côtés du patient. Cette méthode est utilisée pour évaluer, entre autres, le fonctionnement du cœur et du cerveau.
La qualité des images obtenues avec cet équipement est supérieure à celle d'un équipement conventionnel. Actuellement, en raison de son coût élevé et de sa haute technologie, il n'y a que du matériel vendu dans les pays à haut niveau de technologie médicale. Le coût élevé et la haute technologie nécessaires sont dus au fait que pour produire ces isotopes, un cyclotron doit être disponible.
Une autre technique importante est la scintigraphie, qui détecte le rayonnement gamma émis par le radiopharmaceutique attaché à l'organe à étudier, dans un appareil appelé gamma caméra, dont le détecteur est placé sur l'organe, recevant les photons du radiopharmaceutique.
Ces signaux sont transformés en impulsions électriques qui seront amplifiées et traitées au moyen d'un ordinateur. Cette transformation permet une représentation spatiale sur un écran ou une plaque radiographique, sur papier ou la visualisation d'images successives de l'organe pour un complément d'étude.
Actuellement, les gamma caméras permettent d'obtenir des coupes tridimensionnelles de l'organe, améliorant la qualité des études et la sensibilité diagnostique.
La scintigraphie thyroïdienne consiste à obtenir l'image de la glande thyroïde, en donnant au patient un isotope, comme l'iode 131 et le technétium 99, qui est fixé dans les cellules de cette glande. Il est utilisé pour diagnostiquer la présence d'altérations dans la forme, le volume ou la fonction thyroïdienne, telles que les goitres, l'hyperthyroïdie, les cancers de la thyroïde, etc.
La scintigraphie surrénale permet d'obtenir des informations sur la forme et la fonction des glandes surrénales, dont les dysfonctionnements peuvent provoquer l'apparition de maladies telles que la maladie d'Addison, le syndrome de Cushing, etc.
Avec différents isotopes et formes d'administration, les maladies cardiovasculaires (angine de poitrine et infarctus du myocarde), les maladies digestives (des kystes ou des tumeurs aux troubles de l'absorption digestive ou intestinale) et les maladies pulmonaires (atteinte tumorale des poumons) peuvent être étudiées.
La scintigraphie osseuse permet de diagnostiquer les infections et les tumeurs dans les os, en détectant l'accumulation du produit radiopharmaceutique injecté au patient dans les zones touchées.
Les études du système nerveux central (SNC) avec ces techniques de scintigraphie sont très utiles pour évaluer les différents types de démences, épilepsies et maladies vasculaires ou tumorales, qui ne peuvent pas être détectées par résonance magnétique nucléaire ou par tomographie informatisée (CT).
Radioinmunoanálisis
La technique analytique appelée radio-immunodosage, permet de détecter et de quantifier des substances existantes dans le sang et l'urine, et qui sont difficiles à détecter par les techniques conventionnelles. Elle est réalisée par la combinaison de la liaison anticorps-antigène avec le marquage avec un isotope, généralement l'iode 125, de l'un de ces deux composants, généralement l'antigène.
Pour effectuer ce type d'analyse, le patient n'entre pas en contact avec la radioactivité, car les analyses sont effectuées sur le sang prélevé sur le patient. Pour cette raison, cette spécialité de médecine nucléaire est appelée «in vitro».
C'est une technique d'une grande sensibilité, spécificité et précision, qui est appliquée à divers domaines:
- Endocrinologie: détermination des hormones thyroïdiennes, surrénales, gonadiques et pancréatiques avec tests de stimulation dynamique et de freinage.
- Hématologie: déterminations de la vitamine B12, de l'acide folique, etc.
- Oncologie: détermination des marqueurs tumoraux pour le diagnostic et le suivi des tumeurs.
- Virologie: déterminations des marqueurs des hépatites B et C.
- Pharmacologie et toxicologie: détermination des médicaments sanguins, détection d'une éventuelle sensibilisation de l'organisme aux allergies.
