Apport de l'imagerie fonctionnelle par TEMP/TDM et TEP/TDM dans la prise en charge des cancers différenciés de la thyroïde

SPECT/CT and PET/CT imaging in the management of differentiated thyroid cancers

• Auteur / Autrice : Renaud Ciappuccini
• Direction : Emmanuel Babin, Natacha Heutte, Nicolas Aide
• Type : Thèse de doctorat
• Discipline(s) : Recherche clinique, innovation technologique, santé publique
• Date : Soutenance le 18/12/2020
• Etablissement(s) : Normandie
• Ecole(s) doctorale(s) : École doctorale Normande de biologie intégrative, santé, environnement (Mont-Saint-Aignan, Seine-Maritime)
• Partenaire(s) de recherche : Equipe de recherche : Unité de recherche interdisciplinaire pour la prévention et le traitement des cancers (Caen ; 2017-....)
• Partenaire(s) de recherche : établissement de préparation : Université de Caen Normandie (1971-....)
• Jury : Président / Présidente : Alexandre Cochet
• Jury : Examinateurs / Examinatrices : Emmanuel Babin, Natacha Heutte, Nicolas Aide, Pierre-Yves Le Roux, Caroline Bodet-Milin, Sophie Leboulleux, Stéphane Bardet
• Jury : Rapporteurs / Rapporteuses : Pierre-Yves Le Roux, Caroline Bodet-Milin

Mots clés

Mots clés contrôlés

Traceurs radioactifs en biologie

Glande thyroïde -- Cancer

Tomographie par émission

Mots clés libres

Cancer thyroïdien différencié

Volume tumoral

Tomographie par émission de positrons

TEP numérique

Iode radioactif

Differentiated thyroid cancer

Positron emission tomography

Tomoscintigraphy

Tumor burden

Radioiodine

Digital PET

18Fluorodeoxyglucose

18Fluorocholine

Résumé

L’imagerie scintigraphique des cancers thyroïdiens différenciés (CTD) présente la particularité d’utiliser deux radiopharmaceutiques, l’iode 131 (131I) et le 18-Fluorodésoxyglucose (18FDG). La fixation de ces traceurs dépend habituellement du degré de différenciation et de l’agressivité de la tumeur. L’objectif de ce travail était d’étudier l’apport de différents aspects techniques et d’instrumentation, à savoir l’imagerie hybride par TEMP/TDM et TEP/TDM, la point-spread function (PSF), la taille des voxels et la technologie TEP digitale, et d’explorer si d’autres traceurs TEP pouvaient présenter un intérêt. Le but de la première partie était d’étudier les performances de la TEP/TDM au 18FDG à l’étage cervical pour la détection de la maladie ganglionnaire. Une acquisition TEP/TDM dédiée a amélioré la détection de la maladie tumorale par rapport à l’acquisition classique. L’utilisation de la PSF a permis de détecter des tailles de lésions plus petites et la durée optimale de cette acquisition a été évaluée. Des reconstructions avec des tailles de voxels ultra-fines ont été réalisées sur TEP digitale pour étudier l’impact de la PSF et des voxels ultra-fins sur les données quantitatives. La seconde partie a porté sur l’imagerie 131I-TEMP/TDM et 18FDG-TEP/TDM, afin de quantifier le volume de la maladie persistante. Il a ainsi été montré que la masse tumorale était corrélée au risque post-opératoire et avait un impact sur la réponse au traitement. L’objectif de la troisième partie était d’étudier un autre traceur TEP, la 18-Fluorocholine (FCH), ainsi qu’un marqueur de la néovascularisation, l’antigène membranaire spécifique de la prostate (PSMA). Nos données suggèrent qu’un examen TEP à la FCH négatif au sein d’un nodule thyroïdien à cytologie indéterminée permettrait d’éliminer la malignité, et pourrait éviter des chirurgies inutiles. Par ailleurs, le marquage au PSMA évalué par immunohistochimie dans les néo-vaisseaux est associé à des facteurs de mauvais pronostic. D’autres études sont nécessaires pour confirmer l’intérêt éventuel des examens TEP à la FCH et au 68Ga-PSMA en oncologie thyroïdienne.

Radioiodine (131I) and 18-Fluorodeoxyglucose (18FDG) are two radiopharmaceuticals used for scintigraphic imaging in differentiated thyroid cancers (DTC). Tumour uptake of each tracer depends on tumour differentiation and aggressiveness. Our goal was to further assess various technical aspects in DTC imaging workup, such as SPECT/CT and PET/CT, point-spread function (PSF), voxel size, digital PET, and to explore further other PET tracers. The aim of the first part was to assess the performance of 18FDG PET/CT for the detection of neck lymph node involvement. A dedicated PET/CT acquisition improved tumour detection compared to the whole-body acquisition. PSF reconstruction allowed detection of smaller cancer deposits and the optimal acquisition duration time was assessed. Using digital PET acquisitions, ultra-thin voxels reconstructions were performed. The impact of ultra-thin voxels and PSF on quantitative values was evaluated. The second part focused on 131I-SPECT/CT and 18FDG-PET/CT imaging, in an attempt to assess tumour burden of persistent disease. Tumor burden was correlated with the postoperative risk and affected the response to therapy. In the third part, another PET tracer, i.e. 18-Fluorocholine (FCH), and a marker of neovasculature, i.e. prostate-specific membrane antigen (PSMA), were studied. FCH PET/CT offered high negative predictive value to reliably exclude cancer in PET-negative nodules with indeterminate cytology and might prevent unnecessary surgeries. Also, PSMA expression assessed with immunohistochemistry was associated with poor prognosis factors. Further studies are needed to confirm new insights of FCH PET and 68Ga-PSMA PET in DTC.