La médecine nucléaire
La médecine nucléaire regroupe toutes les utilisations de radionucléides sous forme de sources non scellées à des fins de diagnostic ou de thérapie. Les utilisations diagnostiques se décomposent en techniques in vivo, fondées sur l’administration de radionucléides au patient, et en applications exclusivement in vitro.
Ce secteur d’activité totalisait, en 2008, 236 unités de médecine nucléaire en fonctionnement regroupant les installations in vivo et in vitro. 60% d’entre elles sont implantées dans des structures publiques ou assimilées et 40 % d’entre elles dans des structures privées. La médecine nucléaire représente environ 500 praticiens spécialistes dans cette discipline auxquels s’ajoutent 1000 médecins collaborant au fonctionnement des unités de médecine nucléaire (internes, cardiologues, endocrinologues…).
Le diagnostic in vivo
Cette technique, appelée scintigraphie, consiste à étudier le métabolisme d’un organe grâce à une substance radioactive spécifique – appelée radiopharmaceutique – administrée à un patient. La nature du radiopharmaceutique, qui a un statut de médicament, dépend de l’organe étudié. Le radionucléide peut être utilisé soit directement soit fixé sur un vecteur (molécule, hormone, anticorps…).
La localisation dans l’organisme de la substance radioactive administrée est réalisée par un détecteur spécifique constitué d’un cristal d’iodure de sodium couplé à un système d’acquisition et d’analyse par ordinateur. Cet équipement permet d’obtenir des images du fonctionnement des organes explorés. S’agissant d’images numé"risées, une quantification des processus physiologiques peut être réalisée ainsi qu’une reconstruction tridimensionnelle des organes, selon le même principe que pour le scanner à rayons X.
Le fluor 18, radionucléide émetteur de positons de 110 minutes de période, est aujourd’hui couramment utilisé, sous la forme d’un sucre, le fluorodésoxyglucose (FDG), pour des examens de cancérologie. Son utilisation nécessite la mise en œuvre d’une caméra à scintillation adaptée à la détection des émetteurs de positons, appelé tomographe à émission de positons (TEP).
La médecine nucléaire permet de réaliser de l’imagerie fonctionnelle. Elle est donc complémentaire de l’imagerie morphologique obtenue par les autres techniques d’imagerie : radiologie conventionnelle, scanner à rayons X, échographie ou imagerie par résonance magnétique (IRM). Afin de faciliter la fusion des images fonctionnelles et morphologiques, des appareils hybrides ont été développés : les TEP sont désormais systématiquement couplés à un scanner (TEP-TDM) et de plus en plus de services de médecine nucléaire s’équipent de gamma-caméras couplées à un scanner (TEMP-TDM).
Le diagnostic in vitro
Il s’agit d’une technique d’analyse de biologie médicale – sans administration de radionucléides au patient – permettant de doser certains composés contenus dans les fluides biologiques préalablement prélevés sur le patient : hormones, médicaments, marqueurs tumoraux, etc. Cette technique met en œuvre des méthodes de dosage fondées sur les réactions immunologiques (réactions anticorps – antigènes marqués à l’iode 125), d’où le nom de radio-immunologie ou RIA (RadioImmunology Assay). Les activités présentes dans les kits d’analyse prévus pour une série de dosages ne dépassent pas quelques kBq. La radio-immunologie est actuellement fortement concurrencée par des techniques ne faisant pas appel à la radioactivité telles que l’immunoenzymologie.
La radiothérapie interne vectorisée
La radiothérapie interne vectorisée vise à administrer un radiopharmaceutique dont les rayonnements ionisants délivrent une dose importante à un organe cible dans un but curatif ou palliatif.
Certaines thérapies nécessitent l’hospitalisation des patients pendant plusieurs jours dans des chambres spécialement aménagées du service de médecine nucléaire jusqu’à élimination par voie urinaire de la plus grande partie du radionucléide administré. La protection radiologique de ces chambres est adaptée à la nature des rayonnements émis par les radionucléides. C’est en particulier le cas du traitement de certains cancers thyroïdiens après intervention chirurgicale. Ils sont réalisés par l’administration d’environ 4 000 MBq d’iode 131.
D’autres traitements peuvent être réalisés en ambulatoire. Ils consistent par exemple à traiter l’hyperthyroïdie par administration d’iode 131, les douleurs des métastases osseuses d’un cancer par le strontium 89 ou le samarium 153 ou encore la polyglobulie par le phosphore 32. Des traitements des articulations peuvent également être réalisés grâce à des colloïdes marqués à l’yttrium 90 ou au rhénium 186. Enfin, la radio-immunothérapie, apparue plus récemment, permet de traiter certains lymphomes au moyen d’anticorps marqués à l’yttrium 90.
