Radioactivité et traitement du cancer

« Introduction [Accroche] Tout commence à l'Académie des sciences le lundi 24 février 1896 ! Ce jour-là, Henri Becquerel présente sa découverte d'un rayonnement hyperphosphorescent issu de l'uranium.

C'est ce sujet que Marie Curie choisit en 1897 pour sa thèse de doctorat.

Elle montre les propriétés ionisantes de l'hyperphosphorescence qu'elle renomme radioactivité.

[Présentation du sujet] On connaît aujourd'hui ses applications médicales pour diagnostiquer des cancers et les soigner.

En quoi le développement de la médecine nucléaire est-il intimement lié à la compréhension de la radioactivité et à sa modélisation ? C'est le sujet de mon exposé, que je vais structurer en deux parties.

[Annonce du plan] Premièrement, je parlerai de la naissance de la médecine nucléaire en lien avec les progrès de la physique.

Puis, à partir de l'exemple de la tomographie par émission de positons (TEP), j'expliquerai pourquoi la mise en œuvre de cette imagerie nécessite l'utilisation de fluor 18 et j'évoquerai la question de la mesure de la dose à injecter au patient. Le secret de fabrication Ce sujet balaie tous les contenus du programme sur la radioactivité.

Il impose de débuter par une présentation historique, en citant des exemples marquants.

Puis, on choisit de ne développer que la TEP et les propriétés ionisantes des rayonnements. I.

Quelques repères d'histoire des sciences Ce qui marque les prémices de la médecine nucléaire, c'est la découverte en 1934, par Irène et Frédéric Joliot-Curie, de la radioactivité artificielle.

La production de radio-isotopes artificiels permet les premières applications cliniques.

Ainsi l'iode 131, radioélément β– de demi-vie 8 jours, est utilisé dès 1942 dans le traitement du cancer de la thyroïde. Les années 1950-1960, avec l'invention de la gamma-caméra, voient la mise au point des premières scintigraphies.

La médecine nucléaire naît officiellement au début des années 1970. [Transition] La TEP est un bel exemple d'imagerie médicale par injection d'un produit radioactif, en général le fluor 18. II.

Principes de la TEP Du 18FDG, c'est-à-dire du glucose marqué par du fluor 18, est injecté par voie intraveineuse au patient. Pourquoi injecte-t-on ce glucose radioactif au patient ? Parce que le glucose est absorbé dans l'organisme par les organes énergivores comme le cerveau et le cœur, mais surtout par les cellules cancéreuses qui ont besoin d'énergie pour se multiplier. Pourquoi choisit-on le fluor 18 ? Il y a trois raisons essentielles à cela. conseils N'hésitez pas à joindre le geste à la parole pour visualiser les directions d'émission des photons, puis l'anneau de capteurs. Primo, le fluor 18 est un émetteur β+.

C'est une condition indispensable pour une TEP car le positon émis lors de la désintégration s'annihile avec un électron des tissus du patient en produisant deux photons γ émis dans des directions opposées.

Ces deux photons sont reçus par un système de capteurs disposés en anneau tout autour du patient.

Cela permet de localiser précisément la tumeur cancéreuse et d'en obtenir une image en 3D. Deuzio, la demi-vie du fluor 18 est d'environ deux heures.

Cela est assez court pour que le patient ne soit pas exposé aux radiations trop longtemps, et assez long pour la mise en œuvre de la tomographie, qui dure plusieurs heures. Tertio, le noyau fils issu de la désintégration du fluor 18 est l'oxygène 18 qui un isotope stable.

Cela est fondamental pour ne pas accroître la dose d'irradiation du patient. Et bien justement, comment un préparateur en radiologie fait-il pour savoir quelle dose injecter au patient ? Pour répondre à cette question, je vais utiliser la notion d'activité radioactive. L'activité.... »