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Article de méthode

Imagerie PET/CT à double traçeur utilisant 18F-AV-45 et 18F-AV-1451 pour le diagnostic de la maladie d'Alzheimer

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DOI :

10.3791/69479

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6 mars 2026

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1Department of Nuclear Medicine, The First Affiliated Hospital, Zhejiang University School of Medicine, 2Department of Nursing, The First Affiliated Hospital, Zhejiang University School of Medicine

Dans cet article

Résumé

Ce protocole décrit la procédure standardisée pour l’imagerie PET/CT à double traçeur utilisant 18F-AV-45 et 18F-AV-1451 chez des patients suspectés de la maladie d’Alzheimer (MA). Il inclut la préparation du patient, l’administration des traceurs, l’acquisition d’images et les critères d’interprétation, ainsi que les caractéristiques représentatives de l’imagerie de la pathologie amyloïde et tau.

Résumé

La maladie d’Alzheimer (MA) est un trouble neurodégénératif progressif caractérisé par une apparition insidieuse et une détérioration progressive. Cliniquement, cela se manifeste par un déclin cognitif et des changements comportementaux plutôt que par une démence généralisée. Actuellement, la précision diagnostique de la MA, reste limitée en raison des manifestations cliniques non spécifiques et de la faible spécificité des examens conventionnels tels que les évaluations neuropsychologiques, l’électroencéphalographie (EEG), la tomodensitométrie (CT) et l’imagerie par résonance magnétique (IRM). La tomographie par émission de positons/tomographie par ordinateur (PET/CT) fournit des informations structurelles et fonctionnelles détaillées ainsi que des distributions moléculaires spécifiques, ce qui la rend de plus en plus précieuse pour le diagnostic et la recherche de la MA. Nous avons réalisé des PET/CT à l’aide des radiotraceurs 18F-AV-45 (florbetapir) et 18F-AV-1451 (flortaucipir). La principale distinction entre ces traceurs réside dans leurs cibles moléculaires : 18F-AV-45 se lie à β-amyloïde (Aβ), tandis que 18F-AV-1451 cible spécifiquement la protéine tau. Cette étude développe le protocole pour l’utilisation combinée des deux traceurs dans le diagnostic de la MA, englobant les procédures de préparation des patients, les techniques d’acquisition d’images, les standards d’interprétation et la signification clinique de leur application conjointe. Ce protocole à double traceur offre une méthode sensible, complète et non invasive pour détecter à la fois les pathologies de l’amyloïde et de la tau, améliorant le diagnostic précoce, le stadification de la maladie et la recherche sur la progression de la maladie.

Introduction

La maladie d’Alzheimer (MA) est un trouble neurodégénératif caractérisé par une apparition lente et une détérioration progressive des fonctions cognitives. Cliniquement, elle se manifeste par un déclin cognitif subjectif (SCD), un trouble cognitif léger (DCL), des déficits de mémoire, des dysfonctions exécutives, de l’aphasie et des changementscomportementaux 1. Les caractéristiques pathologiques caractéristiques de la MA incluent le dépôt de plaques β-amyloïdes (Aβ) et la formation d’emmêlements neurofibrillaires composés de protéine tau hyperphosphorylée. Ces marqueurs pathologiques sont des critères diagnostiques clés pour la MA et servent de cibles moléculaires principales pour l’imagerie et les études sur biomarqueurs. La prévalence de la DA augmente fortement avec l’âge. À l’échelle mondiale, plus de 50 millions de personnes sont touchées, et le nombre de cas de démence devrait tripler d’ici 20502. La maladie d’Alzheimer est l’une des principales causes de décès chez les personnes âgées, posant un fardeau socio-économique énorme. Cependant, la détection précoce de la maladie d’alzheimer reste un défimondial 3. À la lumière de cela, il est urgent d’établir des stratégies de diagnostic précoces plus précises.

L’évaluation de la fonction cognitive est la méthode privilégiée pour diagnostiquer la démence de la MA, mais certaines échelles manquent de consensus sur les valeurs de seuil optimales et les normes ajustées en fonction de l’éducation. La tomodensitométrie (CT) et l’imagerie par résonance magnétique (IRM), en tant que modalités de neuroimagerie courantes, peuvent être utilisées pour détecter l’atrophie cérébrale ou d’autres altérations structurelles pouvant contribuer à des dysfonctionnements cognitifs. Malgré l’utilisation de tests cognitifs, de scanners et d’IRM, le diagnostic précoce reste difficile car l’imagerie structurelle détecte généralement les changements seulement à des stades modérés à avancés et manque de spécificité de la maladie4. La tomographie par émission de positons/tomographie par ordinateur (PET/CT), en tant que technique d’imagerie moléculaire non invasive, permet une analyse semi-quantitative du métabolisme cérébral et du dépôt des protéines. L’application combinée des traceurs PET amyloïdiens et tau fournit des informations complémentaires sur la physiopathologiede la maladie 5,6,7,8.

Le métabolisme aberrant et le dépôt d’Aβ représentent l’événement initiateur et la force motrice centrale dans la progression pathologique de la MA. Sous l’influence de facteurs génétiques (par exemple, mutations des gènes APP ou PSEN1/2) ou de facteurs liés à l’âge, la production d’Aβ (en particulier Aβ42) augmente et/ou sa clairvoyance diminue, entraînant une augmentation des concentrations. Les monomères solubles Aβ s’agrégent initialement en oligomères solubles, largement reconnus comme l’espèce neurotoxique principale. Ces oligomères Aβ se polymérisent en fibrilles insolubles et se déposent finalement extracellulairement dans le parenchyme cérébral, formant des plaques séniles, l’une des caractéristiques pathologiques caractéristiques des cerveaux de laDA 9,10. Le dépôt et les effets neurotoxiques de l’Aβ déclenchent des cascades pathologiques en aval, notamment l’hyperphosphorylation de la protéine Tau entraînant des nœuds neurofibrillaires, ainsi qu’une neuroinflammation soutenue, entraînant collectivement une perte neuronale généralisée et une atrophiecérébrale 11. La formation d’emmêlements neurofibrillaires due à l’hyperphosphorylation de la protéine tau est l’une des caractéristiques pathologiques dela norme 12, avec de fortes corrélations spatiotemporales dans le développement de la neurodégénérescence et des symptômes cliniques. La protéine Tau, la protéine associée aux microtubules la plus abondante dans le corps, est largement répandue dans les systèmes nerveux périphérique et central. Son accumulation pathologique est fortement corrélée à la gravité du trouble cognitif, ce qui en fait une cible thérapeutique prometteuse pour les patients atteints de MA.

Selon les directives de l’Agence européenne des médicaments (EMA), les mesures des peptides β-amyloïde (Aβ) et des niveaux totaux de protéines tau dans le liquide céphalorachidien (LCR) peuvent aider au diagnostic et au suivi thérapeutique de la maladie d’Alzheimer (AD)13,14. Bien que cette méthode soit relativement peu coûteuse, la ponction lombaire est invasive et peut causer un inconfort ou des complications. Les biomarqueursplasmatiques 15,16, incluant le rapport Aβ42/40, le tau total et le tau phosphorylé, offrent une alternative non invasive et rentable, et sont de plus en plus appliqués au dépistage clinique. Cependant, l’imagerie TEP reste indispensable pour visualiser la répartition spatiale des pathologies amyloïdienne et tau in vivo, fournissant des informations topographiquesdétaillées 17,18 qui complètent les biomarqueurs fluides et améliorent le diagnostic différentiel ainsi que l’évaluation pronostique19.

La détection non invasive du dépôt de protéines tau dans des régions cérébrales spécifiques a une valeur considérable pour la prédiction et le diagnostic précoces de la maladie. L’application des radiotraceurs tau permet la localisation visuelle du dépôt de tau cérébral, offrant un soutien rapide et précis pour le diagnostic différentiel et la surveillance de la maladie, tout en fournissant des preuves cruciales pour l’évaluation des interventions cliniques expérimentales.

18F-AV-45 (florbetapire) présente une forte affinité de liaison avec la protéineAβ 20. Elle a été largement utilisée dans la recherche clinique liée à la protéine β-amyloïde. 18L’imagerie TEP F-AV-45 permet la visualisation non invasive du dépôt cérébral d’Aβ et, dans une certaine mesure, reflète l’état cognitif clinique des patients atteints de la maladie d’Alzheimer. 18F-AV-1451 (flortaucipir) est utilisé pour étudier la densité et la distribution des nœuds neurofibrillaires Tau agrégés (NFT) dans lecerveau 21. En tant que sonde moléculaire spécifique au tau pour l’imagerie PET, il possède un potentiel considérable comme biomarqueur pour détecter efficacement le déclin cognitif et suivre la progression de la maladie chez les patients atteints de MA. Bien que ces traceurs soient bien établis individuellement, les rapports combinant les deux pour l’évaluation simultanée de l’amyloïde et de la tau restent limités. Ce protocole introduit un flux de travail d’imagerie PET/CT à double traçeur conçu pour offrir un modèle diagnostique plus précis et complet de la maladie d’Alzheimer.

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Protocole

Cette étude a été approuvée par le Comité d’éthique médicale du First Affiliated Hospital, Faculté de médecine de l’Université du Zhejiang (Réf. IIT20210007C-R2). Tous les participants ont donné leur consentement éclairé écrit avant de participer, et l’étude a été menée conformément à la Déclaration d’Helsinki. Les réactifs et l’équipement utilisés sont listés dans le tableau des matériaux.

1. Qualifications d’expert

  1. Assurez-vous que le médecin évaluateur dispose d’une formation spécialisée en neurologie ou en psychiatrie, et qu’au moins 50 % de sa pratique clinique concerne l’évaluation et la prise en charge de patients atteints de troubles cognitifs ou de démence, y compris une suspicion de MA.

2. Sélection des patients

  1. Critères d’inclusion : inclure les patients qui remplissent une ou plusieurs des conditions suivantes :
    1. Individus présentant un trouble cognitif subjectif, confirmé par un spécialiste de la démence.
    2. Patients présentant des troubles cognitifs d’étiologie incertaine après évaluation complète.
    3. Les patients présentant un trouble cognitif (MCI) léger dû à la DA, définis selon les critères22 de la NIA-AA, peuvent bénéficier de l’imagerie amyloïde ou tau pour améliorer la confiance en diagnostique.
    4. Patients remplissant les critères cliniques de la DA mais présentant des caractéristiques atypiques ou mixtes.
    5. Individus atteints de démence progressive ou à début précoce (début avant 65 ans), nécessitant une clarification du sous-type de la maladie.
    6. Patients subissant des examens d’imagerie pour une évaluation de la gravité de la démence.
  2. Critères d’exclusion
    1. Excluez les personnes atteintes de démence vasculaire, de trouble dépressif majeur, de traumatisme crânien, de maladie psychiatrique ou d’autres affections médicales pouvant contribuer au déclin cognitif.

3. Préparation du traceur et dose de radiation

  1. Synthétiser 18F-AV-45 et 18F-AV-1451 selon les protocolesétablis 23,24. Assurez-vous que la pureté radiochimique dépasse 95 %.
  2. Administrez 370 à 400 MBq (10 ± 1 mCi) de chaque traceur par voie intraveineuse à un débit contrôlé de 1 à 2 mL/s.
  3. Rincez la ligne intraveineuse avec du sérum physiologique normal pour minimiser la radioactivité résiduelle.
  4. Notez la dose exacte injectée, le moment de l’injection et le site d’injection.

4. Préparation des participants

  1. Instructions préalables à l’examen
    1. Fournissez une fiche d’information détaillant les procédures d’étude et les précautions de sécurité.
    2. Conseillez aux participants d’éviter l’alcool, la caféine et toute activité physique intense pendant 24 heures avant l’examen.
    3. Maintenez un état physiologique stable pour assurer la cohérence des images.
    4. Assurez-vous d’avoir une alimentation et une hydratation normales avant l’imagerie.
    5. Arrêtez les médicaments psychotropes ou neuroactifs (par exemple, antidépresseurs, antiépileptiques, sédatifs) 24 à 48 heures avant l’échographie.
    6. Assurez-vous que chaque participant est accompagné d’un aidant et apporte les dossiers médicaux et médicamenteux pertinents.
  2. Procédures le jour de l’échographie
    1. Vérifiez le formulaire de demande et l’identification du patient.
    2. Obtenez un formulaire de consentement éclairé signé avant l’administration du traçeur.
    3. Notez la taille, le poids, les signes vitaux et tous les médicaments pris.
    4. Établir un accès intraveineux à l’aide d’un cathéter de 20–22 G.
    5. Vérifiez les informations du patient avant l’injection du traceur.

5. Procédures d’imagerie PET/CT

  1. 18Imagerie PET/CT F-AV-45
    1. Injecter 18F-AV-45 (370–400 MBq) par voie intraveineuse à 1–2 mL/s.
    2. Après l’injection, rincez la ligne avec du sérum physiologique et comprimez le site pendant 5 minutes pour éviter l’extravasation.
    3. Demandez au participant de se reposer tranquillement dans une pièce faiblement éclairée (température ~26 °C) pendant 50 à 70 minutes, en évitant de parler, de manger ou de bouger.
    4. Demandez au participant de vider la vessie avant de scanner.
  2. Acquisition d’images PET/CT
    1. Positionnement
      1. Demandez au participant de s’allonger sur le dosé sur la table PET/CT avec la ligne de base orbitométale perpendiculaire à la table.
      2. Alignez le laser médian avec la ligne médiane nasale.
      3. Utilisez un appuie-tête ou des coussinets en mousse pour minimiser les mouvements.
      4. Si le patient ne peut pas rester immobile, administrez une sédation légère comme approuvé par un neurologue.
    2. Acquisition par scouts et CT
      1. Prenez des images CT scout à faible dose pour la vérification du positionnement.
      2. Effectuer un scanner CT utilisant 120 kV, 300 mA, épaisseur de tranche de 3,0 mm, pas 0,8 et champ de vision axial de 26 cm (du foramen magnum au sommet).
    3. Acquisition des données PET
      1. Recueillez des données PET statiques pendant 20 minutes immédiatement après le scanner.
      2. Maintenir l’immobilité du patient tout au long de l’acquisition.
  3. Reconstitution de l’image
    1. Reconstruisez les données PET en utilisant l’algorithme OSEM + PSF + TOF avec 6 itérations et 5 sous-ensembles.
    2. Taille de la matrice : 440 × 440 ; Taille des voxels : 2 × 2 × 3mm 3.
    3. Fusionner des images PET et CT pour référence anatomique.
    4. Utilisez uniquement les données CT pour la correction d’atténuation.
    5. Archivez tous les ensembles de données bruts et reconstruits.

6. 18F-AV-1451 Imagerie PET/CT

  1. Examen PET/CT F-AV-1451 du calendrier 18dans la semaine suivant 18images F-AV-45 (intervalle minimum de 24 heures).
  2. Répétez les mêmes étapes de préparation et d’imagerie que pour le 18F-AV-45.
  3. Utilisez une période d’absorption de 80 à 100 minutes, soit environ 30 minutes de plus que pour le 18F-AV-45.
  4. Injecter 370–400 MBq de 18F-AV-1451 par voie intraveineuse à 1–2 mL/s, suivi d’un rinçage au sérum physiologique.
  5. Maintenez les mêmes paramètres de scan PET/CT comme décrits précédemment (étape 5).
  6. Veillez à ce que toutes les images soient anonymisées avant d’être interprétées.

7. Interprétation et analyse d’images

  1. Vérifiez la qualité de l’image pour détecter les artefacts de mouvement et l’alignement.
  2. Ignorez toutes les informations du patient avant la révision.
  3. Interpréter de manière indépendante deux médecins en médecine nucléaire, avec le consensus d’un évaluateur senior.
  4. Analysez visuellement les images en utilisant un scalage en niveaux de gris cohérent.
  5. Évaluer six régions cérébrales : frontal, pariétal, temporal, lobes occipitaux, cortex cingulaire postérieur et cervelet.
  6. Assurez-vous des critères d’interprétation suivants :
    1. Négatif :
      1. Assurez-vous d’une absorption minimale ou absente de matière grise, plus faible que dans la substance blanche adjacente.
      2. Assurez-vous d’un contraste clair entre la matière grise et la matière blanche avec des bordures bien définies.
      3. Assurez-vous que la fissure interhémisphérique est large et irrégulière.
    2. Positif :
      1. Assurez-vous qu’une ou plusieurs régions cérébrales présentent une absorption de matière grise égale ou supérieure à celle de la substance blanche.
      2. Assurer une captation symétrique à travers les hémisphères, impliquant souvent les lobes temporal latéral, frontal, cingulaire postérieur, précune et pariétal.
      3. Assurez-vous que le dépôt cortical Aβ concerne principalement le lobe temporal latéral, le lobe frontal, le gyrus cingulé postérieur, le précune et le lobe pariétal, tout en épargnant ou affectant minimement le cortex sensorimoteur et le cortex visuel.
        REMARQUE : La fissure interhémisphérique n’est pas visible ; si elle est visible, elle apparaît comme une fine ligne régulière. L’analyse de l’image PET de 18F-AV-1451 a été réalisée selon la méthodologie suivante : captation anormale du traceur tau observée dans toute région cérébrale sur trois tranches consécutives.

8. Résumé du timing et du flux de travail

  1. Préparation avant l’examen : Effectuer la préparation avant l’examen 1 à 3 jours avant le PET/CT. Assurez-vous que toutes les vérifications d’éligibilité, les procédures de consentement éclairé et la planification des traçeurs sont effectuées pendant cette période.
  2. Préparation du jour de l’échographie : Effectuer la préparation du patient 1 à 2 heures avant l’injection du traceur, incluant la vérification à jeun, le retrait des objets métalliques et les procédures de positionnement du patient.
  3. 18Phase d’absorption du F-AV-45 : Laisser une période d’absorption du traceur de 50 à 70 minutes après l’injection intraveineuse de 18F-AV-45 avant l’acquisition de l’image.
  4. 18Phase d’absorption F-AV-1451 - Permettre une période d’absorption du traceur de 80 à 100 minutes après injection intraveineuse de 18F-AV-1451 avant l’acquisition de l’image.
  5. Acquisition PET/CT : Acquérir des images PET/CT pendant environ 20 minutes par traçeur en utilisant le protocole de balayage standardisé.

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Résultats

Caractéristiques typiques de l’image de la PET amyloïde
Les caractéristiques typiques d’imagerie amyloïde TEP–négative incluent le « signe de crête » (le phénomène de gradient formé par la différence d’absorption entre la substance grise et la substance blanche, le plus évident dans les lobes temporo-occipitaux sur les images axiales), le « signe de lentille double convexe » (un phénomène en forme de fuseau causé par la séparation de la substance blanche à forte absorption dans le centre semiovale par...

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Discussion

La maladie d’Alzheimer (MA) représente la cause la plus fréquente de démence dans le monde. Les approches diagnostiques conventionnelles, incluant les tests cognitifs, le scanner et l’IRM, manquent souvent de précision, en particulier aux premiers stades de la progression de la maladie. L’imagerie PET/CT à double traceur fournit une stratégie d’imagerie moléculaire permettant la visualisation in vivo des principales protéines pathologiques de la DA — β-amyloïde et tau — offrant ...

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Matériaux

Liste des matériaux utilisés dans cet article
NomEntrepriseNuméro de catalogueCommentaires
Isolation audiovisuelle (bouchons d’oreilles, masque pour les yeux)Compagnie 3M1100 bouchons d’oreilles ; Masque pour les yeux génériqueRéduisez les stimulations sensorielles pendant la période de repos.
Mousses et sangles de contentionQfixRT-4542Minimisez le mouvement de la tête et des membres.
Appuie-têteRadiothérapie CIVCOMTAP100Immobilisation de la tête pendant le scan.
Logiciels d’analyse d’imagesBeijing MedEx  ;MEMRS-NM-CAnalyse semi-quantitative et évaluations basées sur VOI.
Station de travail de reconstruction d’imageSiemens Healthineerssyngo.viaReconstruction PET/CT et fusion d’image.
Ensemble d’extension IV / Robinet d’arrêt à 3 voiesBD20045Sécurisez la conduite d’injection et effectuez un rinçage au sérum physiologique.
Cathéter IV périphérique (20&ndash ; 22G)BDInsyte Autoguard 20GÉtablir un accès veineux périphérique.
Scanner PET/CTSiemens Healthineers, AllemagneBiograph VisionAcquisition d’images PET et CT.
Seringues stériles (5 mL / 10 mL)BDRef. 309604Injection de radiotraceur.
Thermomètre/hygromètreTesto608-H1Maintenir la température ambiante (~26&°C ; C) lors de l’absorption.

Références

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