Le Dr Moadel est un professeur adjoint, le Dr Feng est un professeur adjoint et le Dr Freeman est un professeur et le vice-président du département de médecine nucléaire, Montefiore Medical Center, Albert Einstein College of Medicine, Bronx, NY.
La combinaison d’imagerie du 2-désoxy-2- fluoro-D-glucose (FDG) et de la tomographie par émission de positons (TEP) avec la tomographie par ordinateur (CT) a révolutionné l’évaluation du cancer colorectal en termes de stadification, de restadification, d’évaluation précise de la réponse au traitement et de surveillance du patient « guéri ». Cependant, il existe des pièges, notamment la captation intestinale due à des processus physiologiques, iatrogènes, infectieux et inflammatoires. La clé pour pouvoir différencier une maladie maligne d’une captation artéfactuelle dans l’intestin réside souvent dans la reconnaissance des schémas et la capacité à trianguler la captation du FDG à un intestin d’apparence normale ou anormale sur le scanner. Grâce à cette reconnaissance des schémas, la TEP peut être utile pour identifier des lésions incidentes prémalignes ou malignes, ainsi que des maladies infectieuses et inflammatoires de l’intestin. Une compréhension des processus physiologiques qui expliquent la captation non maligne permet de mieux interpréter les études oncologiques TEP/TDM.
Captation intestinale physiologique
La captation duFDG dans le tractus gastro-intestinal (GI) a été attribuée à un processus physiologique du muscle lisse ou, alternativement, à une activité intraluminale. Tout comme l’activité des muscles volontaires en contraction active est couramment observée pendant la phase de captation du FDG (dans les 30 minutes suivant l’administration), 1 il a été proposé que l’action péristaltique du muscle lisse soit responsable de la captation intestinale. Cependant, il est probable que le FDG soit excrété dans la lumière intestinale et utilisé par la flore bactérienne normale. Kim et ses collègues 2 ont noté que la constipation antipéristaltique, et non la diarrhée, est associée à une captation intestinale focale et intense, et une activité significative dans les matières fécales suggère une composante intraluminale et/ou bactérienne de l’activité. Dans une étude de Jadvar et al, 3 TEP-FDG ont été réalisées sur des sujets normaux sans intervention, avec de l’atropine pour réduire le péristaltisme, et avec du sincalide (un cholécystokinétique) pour favoriser le péristaltisme. Les auteurs ont noté qu’il n’y avait pas de différence d’absorption entre les groupes. 3 Miraldi et al 4 ont rapporté que la préparation intestinale avec une solution intestinale iso-osmotique éliminait l’activité intestinale, ce qui soutient l’activité intraluminale, plutôt que péristaltique, du muscle lisse. On suppose que le FDG pénètre dans la lumière gastro-intestinale par les jonctions serrées présentes entre les cellules épithéliales intestinales et dont la perméabilité est variable, ce qui permet l’absorption et l’excrétion dans le tube digestif2. 2 La captation du FDG a été observée spécifiquement dans la région cæcale/côlon droit et on pense qu’elle est liée à une activité métabolique accrue des plaques de Peyer (tissu lymphoïde intra- et sous-muqueux) qui sont plus fortement concentrées dans cette région (Figure 1). 5,6
Capture intestinale iatrogène
La capture intestinale duFDG peut être le résultat non seulement de mécanismes physiologiques intrinsèques, mais aussi de causes extrinsèques ou iatrogènes, notamment l’utilisation d’un contraste oral pour les études diagnostiques par tomodensitométrie et les effets des médicaments prescrits, comme la metformine. Un contraste oral de haute densité peut entraîner une plus grande atténuation par les rayons X d’énergie CT à faible dose (120 KeV) par rapport aux rayons gamma positroniques plus élevés (511 KeV). En utilisant un contraste oral, le processus de reconstruction par correction d’atténuation basé sur les données de la tomodensitométrie peut conduire à une surestimation de 20 % de la captation du FDG dans l’intestin. Cependant, lorsque les images corrigées de l’atténuation et non corrigées ont été évaluées, il y avait des divergences visuelles communes en raison de la présence du produit de contraste oral, mais aucune n’était cliniquement significative. 7 Le diagnostic final n’a pas été modifié. Bien que les artefacts de contraste oral ne soient pas cliniquement significatifs dans la gestion des patients, ces artefacts pourraient être complètement éliminés par l’utilisation d’un agent de contraste négatif, tel que la gomme de caroube. 7,8
Les médicaments systémiques, tels que la metformine, peuvent augmenter la captation intestinale, ce qui se traduit généralement par une augmentation de la captation FDG du gros et du petit intestin dans un schéma diffus (figure 2). Ce schéma ne semble pas se produire avec d’autres médicaments pour le diabète. La metformine agit pour améliorer le transfert du glucose du système vasculaire aux cellules épithéliales intestinales et augmente ainsi l’utilisation du glucose dans le tractus gastro-intestinal jusqu’à 60 % dans les modèles animaux, par l’intermédiaire des transporteurs de glucose (GLUT 1, 2, 4) et par l’activation des protéines kinases dans la voie glycolytique. 9 Ces causes iatrogènes et ces modèles de captation artéfactuelle sont des entités importantes dans l’évaluation de la captation intestinale et la différenciation des étiologies bénignes versus malignes.
Lésions colorectales néoplasiques accidentelles
Malgré les possibles causes intrinsèques et iatrogènes de la captation intestinale, les auteurs recommandent systématiquement une évaluation par coloscopie en cas de captation intestinale focale. Cela peut être observé chez les patients étudiés pour une raison non liée, comme un néoplasme du poumon ou du sein. Étant donné qu’il existe un nombre important de lésions incidentes véritablement positives, prémalignes ou malignes, il est préférable pour ces patients de subir des examens complémentaires plutôt que de manquer une lésion. Le schéma d’augmentation diffuse de la captation dans l’intestin n’est pas associé à la découverte d’un cancer à la coloscopie et serait lié à des causes normales intrinsèques ou iatrogènes, tandis qu’un schéma segmentaire est associé à des causes infectieuses ou inflammatoires telles que la colite. Un motif nodulaire focal ou multifocal est associé à un risque élevé de pré-malignité ou de malignité allant de 59% à 100%, 10-12 et une évaluation coloscopique est recommandée. L’examen des images CT réalisées simultanément confirme souvent la présence d’une masse (Figure 3). Il convient de noter que les lésions <1,7 cm ne sont pas détectées par l’imagerie TEP. Il existe une corrélation entre la valeur standard d’absorption (SUV) et la gravité de la malignité, 13 probablement en raison de l’upregulation du transporteur de glucose (GLUT 1) causée par l’expression de l’oncogène 14,15 ; cependant, une valeur seuil ne peut pas être établie en raison du chevauchement significatif de la SUV entre la faible et la forte gravité de la malignité.
Lésions inflammatoires du côlon
Alors que les lésions inflammatoires de l’intestin sont à l’origine de résultats faussement positifs dans le contexte oncologique, la TEP/TDM peut être utile dans la détection primaire d’une maladie infectieuse ou inflammatoire de l’intestin, qui est indiquée par un motif segmentaire intense. 10 La TEP peut être utile pour déterminer les causes d’une fièvre d’origine inconnue, indiquant souvent des pathologies intestinales telles que la colite infectieuse ou inflammatoire. 16 Elle est aussi spécifiquement utile dans la détection des maladies inflammatoires de l’intestin (MICI) telles que la maladie de Crohn, avec une sensibilité élevée (73 % à 85 %) par rapport à la biopsie endoscopique dans la population adulte. Comme pour les tumeurs malignes, le SUV est en corrélation avec la gravité de la maladie dans les MICI. 16,17 Chez les enfants suspectés d’être atteints de la maladie de Crohn, la TEP a une sensibilité de 98 % et est recommandée avant l’évaluation endoscopique. 18 Chez un petit nombre de patients qui présentent une diarrhée aqueuse persistante, des douleurs abdominales et une perte de poids, mais dont les études coloscopiques et radiologiques sont négatives, la TEP révèle des régions segmentaires de captation. Kresnik et al 19 ont rapporté qu’une biopsie coloscopique ultérieure dirigée par la TEP a révélé une colite collagène ou éosinophile microscopique chez des patients qui ne présentaient pas d’anomalies de la muqueuse à la coloscopie. 19 La TEP peut également jouer un rôle dans la détection de l’activité de la maladie dans la colite ulcéreuse, avec une sensibilité de 96 % par rapport aux résultats de la coloscopie (figure 4). 20
Mise en scène/restauration
Les schémas susmentionnés devraient aider à distinguer la pathologie bénigne de la pathologie prémaligne ou maligne dans l’intestin. Cependant, une fois que le diagnostic de carcinome colorectal a été posé, généralement par coloscopie, la véritable valeur de la TEP/TDM au FDG réside dans la mise en scène initiale et la détection d’une maladie inconnue qui n’est pas vue par d’autres modalités d’imagerie, et le changement qui en résulte dans la gestion thérapeutique finale. Après le diagnostic initial, 16 % des patients atteints d’un carcinome colorectal ont dû modifier leur prise en charge thérapeutique en raison de la découverte par TEP de la maladie dans des localisations insoupçonnées. 21 Le scanner peut fournir des informations supplémentaires concernant ces lésions. Il convient toutefois de noter que les métastases ganglionnaires locales ne sont pas visibles de manière fiable, quelle que soit la modalité d’imagerie. 21 Nahas et al 22 ont rapporté que 13 % des patients atteints d’un cancer du rectum localement avancé présentaient une maladie métastatique lors du suivi clinique ultérieur, et la TEP a pu détecter cette maladie a priori chez presque tous ces patients. La TEP/TDM est capable de surpasser d’autres modalités d’imagerie dans la détection de la maladie et, lorsqu’elle est comparée directement à l’imagerie par résonance magnétique (IRM) 3T du corps entier, la TEP/TDM détecte davantage de métastases pulmonaires et ganglionnaires. 23 Cependant, la TEP est limitée dans la détection des lésions hépatiques <1 cm en raison des limites de résolution inhérentes. La TEP/TDM améliorée par contraste ou l’IRM hépatique améliorée par contraste au dipyridoxyl diphosphate de manganèse (Mn-DPDP) peuvent être utiles pour révéler de telles métastases. 24 Il est intéressant de noter que lorsque les patients sont présélectionnés pour une résection hépatique curative sur la base des résultats de la TEP, la survie à 5 ans passe d’un taux historiquement établi de 30 % à 58 % en raison d’une stadification plus précise. 25 En outre, un changement dans la prise en charge clinique est observé chez 25 à 32 % des patients. 26 La TEP/TDM est également un outil précieux pour la détection des cancers primaires synchrones, ce qui permet de modifier la prise en charge pour traiter d’autres tumeurs malignes telles que le poumon, le sein, l’utérus et la thyroïde. 27 Les lésions pulmonaires primaires doivent être différenciées des métastases colorectales et traitées en conséquence (figure 5). Il convient toutefois de noter que la TEP n’est pas sensible à la détection des cancers mucineux du côlon et peut être à l’origine de résultats faussement négatifs (Figure 6). 28 Compte tenu de la valeur de la détection d’une maladie inconnue et de l’effet sur la prise en charge du patient, la TEP/TDM est un outil important pour la stadification initiale des patients atteints de cancer colorectal.
Réponse au traitement
La TEP auFDG est inestimable pour évaluer la réponse au traitement, en particulier les traitements qui provoquent des anomalies anatomiques. Ces réponses métaboliques ne sont souvent associées qu’à des changements subtils sur le scanner ou l’IRM, et la réponse ne peut être appréciée qu’avec l’ajout de l’imagerie TEP. Il existe actuellement plusieurs modalités thérapeutiques pour les métastases hépatiques colorectales, notamment la résection hépatique, l’administration de chimiothérapie artérielle hépatique (CAH), l’ablation par radiofréquence (RF) et les microsphères intrahépatiques d’yttrium-90 ( 90 Y). Étant donné que nombre de ces thérapies provoquent des altérations anatomiques significatives, la TEP/TDM est souvent mieux à même de détecter la réponse que la TDM seule (figure 7). La question de savoir si le HAC seul améliore la survie des patients présentant des métastases hépatiques non résécables est controversée, 29 mais les données suggèrent qu’il améliore la réponse en complément des autres thérapies mentionnées. 30-32 L’imagerie TEP/TDM peut montrer de manière définitive la réponse des métastases hépatiques dans ces scénarios cliniques. Ceci est particulièrement évident dans le cadre de l’ablation par radiofréquence et de la résection hépatique, puisque les thérapies elles-mêmes provoquent des changements anatomiques importants. 33 De plus, la TEP peut fournir des informations pronostiques chez les patients qui subissent une résection hépatique, dans la mesure où des SUV préopératoires plus faibles sont associés à une survie plus longue. 34 Comme pour le CAH, les chirurgiens débattent actuellement pour savoir si l’ablation par radiofréquence est aussi efficace que la résection hépatique. Des preuves préliminaires suggèrent qu’elles sont équivalentes pour les tumeurs <3 cm, mais l’ablation par radiofréquence est associée à une récidive locale dans les tumeurs plus grandes, bien qu’un suivi à long terme et une étude contrôlée randomisée soient jugés nécessaires pour le confirmer. 35 Dans le traitement des métastases hépatiques colorectales avec des microsphères 90 Y, la TEP est capable de détecter une réponse métabolique alors qu’il n’y a souvent aucun changement sur l’imagerie CT. 36
Les patients présentant des métastases pulmonaires isolées ont souvent une survie plus longue après une résection chirurgicale, et la TEP/TDM fait partie intégrante du processus de stadification pour identifier ceux qui sont éligibles pour une résection. 37 En outre, la TEP est utilisée pour évaluer le succès des techniques thérapeutiques récemment introduites, telles que l’ablation par radiofréquence des métastases pulmonaires. 38 Par conséquent, la réponse métabolique à ces thérapies locales (en plus de la réponse anatomique et de la localisation) fait partie intégrante de la détermination des prochaines étapes de la prise en charge thérapeutique du patient.
En plus du suivi des thérapies locales, la captation du FDG reflétant la réponse métabolique aux thérapies systémiques permet souvent de prédire la survie dans une multitude de tumeurs malignes, y compris le cancer colorectal. Chez les patients atteints d’un cancer du rectum localement avancé et traités par chimioradiothérapie néoadjuvante, ceux qui ont présenté une réponse complète à la TEP-FDG sont plus susceptibles d’avoir une survie sans maladie et globale plus longue. 39,40 Chez les patients atteints d’un cancer colorectal avancé, une diminution de >20% du SUV tumoral après 2 mois de chimiothérapie est associée à une survie sans progression et globale plus longue. 41 L’évaluation de la réponse métabolique au début de la maladie peut prédire la survie et offre la possibilité de modifier le régime chimiothérapeutique lorsque les tumeurs ne répondent pas, épargnant ainsi aux patients l’exposition à des thérapies inefficaces.
Surveillance : Surveillance de la récidive
A Montefiore Medical Center, la grande majorité des oncologues surveillent les patients atteints de cancer colorectal « guéris » avec la TEP/TDM par opposition à la TEP ou à la TDM seule. Lorsqu’une récidive ou des métastases sont détectées précocement par TEP/TDM et pas nécessairement par l’imagerie anatomique seule, ces patients sont souvent dans un état de maladie traitable (c’est-à-dire une récidive locale ou des métastases hépatiques ou pulmonaires résécables chirurgicalement). 42-44 Dans l’évaluation de la récidive, la TEP/TDM est capable de détecter plus de lésions que l’imagerie anatomique seule, avec une sensibilité élevée (95%) et une valeur prédictive positive élevée (96%) 45 (Figure 8). L’ajout d’un rehaussement de contraste à la partie tomodensitométrique de la TEP/TDM permet de localiser définitivement les lésions hépatiques dans le bon segment, ce qui est essentiel pour la planification chirurgicale. 46 Souvent, les patients sont suivis uniquement par tomographie abdominale, avec des résultats indéterminés, dans la mesure où la fibrose post-chirurgicale ne peut pas être distinguée de la récidive locale. La TEP est particulièrement utile dans cette situation, car la fibrose n’est pas avide de FDG et la récurrence montrera une captation (Figure 9). Trouver la cause de l’élévation de l’antigène carcinoembryonnaire dans le cadre de la surveillance post-curative est souvent difficile sur l’imagerie anatomique mais peut être clairement élucidé sur l’imagerie TEP avec une sensibilité de >95% (Figure 10). 47 Dans la surveillance de la récidive, la TEP entraîne un changement de la prise en charge thérapeutique chez une proportion substantielle (38 % à 66 %) de patients. 48,50 La TEP est capable de fournir des informations pronostiques, 50 et la TEP/TDM améliore significativement la restadification. 51 Ainsi, la TEP/TDM est la modalité diagnostique de choix pour surveiller les patients en cas de récidive du cancer colorectal, fournir une restadification précise et guider la prise en charge des patients.
Conclusion
La TEP/TDM est actuellement la méthode privilégiée pour la stadification et la restadification des patients atteints de carcinome colorectal. Elle fournit également le moyen le plus fiable de surveiller les patients pour une éventuelle récidive après une variété d’interventions thérapeutiques, à la fois pour la lésion primaire et les sites de métastases.
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