La tomographie par émission de positons au 18F-fluorodésoxyglucose (TEP-FDG) a profondément modifié la prise en charge des cancers des voies aérodigestives supérieures (VADS), notamment grâce à ses performances dans la détection des métastases, à sa capacité à orienter les décisions thérapeutiques après restaging, ainsi qu’à son rôle croissant dans la surveillance post-thérapeutique. Son utilisation repose sur des recommandations établies dès 2002, qui ont évolué au fil des avancées de la recherche et des technologies innovantes jusqu’aux publications les plus récentes de 2018. L’interprétation des images TEP dans la sphère ORL demeure complexe et exposée à de nombreux pièges (« pitfalls »), qu’ils soient d’origine physiologique, pathologique intercurrente ou liés à des artefacts. Ces éléments peuvent conduire à des faux positifs ou négatifs, avec un risque d’impact direct sur la prise en charge du patient. Cet article vise à résumer ces problématiques, à proposer une revue complète des indications actuelles de la TEP-FDG dans les cancers des VADS (bilan initial, évaluation thérapeutique, détection de récidive et surveillance), et à présenter les perspectives offertes par les innovations technologiques telles que la TEP Grand Champ et la TEP-IRM.

18F-fluorodeoxyglucose Positron emission tomography (FDG-PET) has profoundly transformed the management of cancers of the upper aerodigestive tract (UADT), notably due to its performance in detecting metastases, its ability to guide therapeutic decisions after restaging, and its increasing role in post-treatment surveillance. Its use is based on guidelines first established in 2002, which have evolved with research advances and technological innovations up to the most recent publications in 2018. Interpreting PET images in the head and neck area remains complex and is subject to numerous pitfalls — whether physiological, due to intercurrent pathological conditions, or related to artifacts. These factors may lead to false positives or negatives results, potentially impacting clinical decision-making. This article aims to summarize these challenges, provide a comprehensive review of the current indications for FDG-PET in UADT cancers (initial staging, therapeutic evaluation, recurrence detection, and surveillance), and explore future perspectives offered by technological innovations such as LAFOV PET and PET-MRI.

# Introduction

Les cancers des voies aérodigestives supérieures (VADS) constituent un problème majeur de santé publique. En France, 15 264 nouveaux cas ont été recensés en 2018, représentant le 4e rang des cancers chez l’homme. La maladie touche principalement une population masculine (sex-ratio 4H/1F), bien que l’incidence soit en augmentation chez les femmes. Ces cancers sont dans 95 % des cas des carcinomes épidermoïdes, touchant principalement la cavité orale, le pharynx et le larynx. Le diagnostic est souvent tardif, avec près de 70 % des cas découverts à un stade avancé (stades T3-T4, N+). La pathologie est hautement récidivante, notamment au niveau locorégional (>40 %), avec 2/3 des rechutes dans les 2 premières années. Les principaux facteurs de risque reconnus sont le tabac et l’alcool, dont l’association majore considérablement le risque carcinogène.

La tomographie par émission de positons au fluorodésoxyglucose (TEP-FDG) s’est imposée comme un outil essentiel en cancérologie des VADS, en raison notamment de la forte avidité du traceur pour ce type de tumeurs. Bien que le principe de la TEP ait été découvert dès les années 1980, ce n’est qu’en 1998 que le FDG a obtenu son autorisation de mise sur le marché (AMM), marquant une étape clé dans son utilisation clinique. La première recommandation française encadrant son usage en oncologie a ensuite été publiée en 2002 par la Fédération nationale des centres de lutte contre le cancer. L’amélioration de l’accessibilité aux équipements, les progrès technologiques et l’enrichissement continu de la littérature ont permis l’élaboration de recommandations de plus en plus robustes, applicables à un large spectre d’indications (staging initial, évaluation de la réponse thérapeutique, détection des récidives), et fondées sur des niveaux de preuve de plus en plus élevés. Les recommandations les plus récentes, émises par la Société française de médecine nucléaire (SFMN) en 2018 (labellisées HAS/INCa), ont été ensuite traduites par l’EANM pour devenir des guidelines européennes en 2019.

Cet article a pour objectif de proposer une synthèse claire et pratique de l’état actuel des connaissances sur l’utilisation de la TEP au FDG dans les cancers des VADS. Il s’appuie sur l’expérience du service d’imagerie moléculaire du CHU de Brest, qui a développé une expertise reconnue dans ce domaine. Après un rappel des principaux pièges diagnostiques, les indications actuelles de la TEP-FDG seront présentées selon les dernières recommandations, avant d’aborder les perspectives offertes par les technologies innovantes.

# Pièges d’interprétation en imagerie TEP-FDG de la sphère ORL

Une hyperfixation est pathologique lorsqu’elle est visuellement d’intensité supérieure à celle du bruit de fond (notamment vasculaire). Sa localisation anatomique, sa latéralité (gauche/droite), son caractère focal ou diffus et son intensité doivent être spécifiés. Il est, par ailleurs, nécessaire de connaître les fixations physiologiques et également les principales causes d’erreur ou pièges (« pitfalls ») diagnostiques (artéfacts, faux positifs, faux négatifs).

## Artéfacts

### Mouvement

Le moindre mouvement du patient pendant le temps d’acquisition des données TEP ou avant le TDM couplé entraînera un défaut de localisation des signaux d’émission ou de couplage anatomo-fonctionnel et rendra ininterprétable l’examen.

### Sur-correction d’atténuation

La présence d’implants ou d’amalgames métalliques dentaires entraîne des artéfacts au niveau du scanner, modifiant les coefficients d’atténuation et ayant pour conséquence la présence d’une hyperfixation factice (artéfact de sur-correction d’atténuation) en TEP. Pour cette raison, il est nécessaire d’analyser les images TEP non corrigées d’atténuation afin de confirmer l’absence de hotspot local.

### « Hot Clot » pulmonaire

Le « Hot Clot » artefact (HCa) pulmonaire en TEP est un phénomène rare (<1 % des examens) mal expliqué, correspondant à la présence d’un foyer de fixation focal de FDG sans traduction anatomique TDM et probablement en lien avec une micro-embole secondaire à des lésions de l’endothélium vasculaire au décours de l’injection. Les HCa sont quasi-exclusivement uniques, périphériques, de faible volume (<1mL) et associés à un accrochage vasculaire au point d’injection en TEP. Ces derniers sont à différencier de nodules pulmonaires métastatiques et ne doivent pas être interprétés sans confrontation scanner [1].

## Fixations physiologiques

### Tissu lymphoïde

Elles concernent les structures de l’anneau de Waldeyer incluant notamment le tissu lymphoïde naso-pharyngé (végétations adénoïdes), les amygdales palatines et linguales. Ces fixations sont plus fréquentes chez l’enfant, favorisées par toute stimulation du système lymphoïde telles que les processus infectieux. Elles sont d’intensité variable mais de caractère bilatéral et globalement symétrique.

### Graisse brune

Les hyperfixations dites de réactivation de graisse brune sont fréquentes chez l’adulte jeune ou liées au froid et au stress qui entraîne une stimulation du tissu adipeux brun par décharge adrénergique. Elles sont volontiers bilatérales et symétriques, souvent très intenses. Leurs localisations principales sont les espaces para-vertébraux, rétro-spinaux, jugulo-carotidiens, sus-calviculaires et axillaires, gênant ainsi à l’interprétation des aires ganglionnaires. L’analyse des images TDM permet de vérifier l’absence de tissu d’allure tumorale dans ces zones dont les densités Hounsfield TDM sont proches de celle de la graisse (HU=−60 à −120). Une prémédication par bêtabloquants peut s’avérer nécessaire pour la réitération d’examens.

### Fixations musculaires

Les fixations musculaires sont habituellement liées à des contractures, qui peuvent être majorées en cas d’hyperventilation. Elles sont volontiers bilatérales et symétriques. En cas de sollicitation unilatérale ou de remaniements post-thérapeutiques, elles peuvent être asymétriques. Outre le fait que la fixation est de caractère allongé et non focal (suivant un chef musculaire), il est également important d’analyser les données fusionnées TEP et TDM pour confirmer la localisation anatomique de la fixation. Elles concernent fréquemment les muscles de la langue, sterno-cléido-mastoïdiens, scalènes, masséters, longs du cou. L’intérêt d’une prémédication par myorelaxants n’a pas été démontré.

### Aire laryngée

Une fixation bilatérale et symétrique peut être visible au niveau glottique en cas de non-respect des consignes de silence vocal pendant la phase de repos post-injection (Fig. 1A). Des cas particuliers de fixation unilatérale de corde vocale sont possibles (hypomobilité post-thérapeutique, granulome inflammatoire, injection de toxine botulique, paralysie récurrentielle…) (Fig. 2B-C) 
                           [2].

## Faux positifs

### Pathologies infectieuses/inflammatoires

Les processus infectieux et inflammatoires entraînent un afflux sur site de cellules de l’immunité activées devenant avides en FDG. Les infections virales et bactériennes actives (sinusite, rhino-pharyngite, abcès dentaire…) sont ainsi des causes de faux positifs. Les pathologies inflammatoires telles que les granulomatoses (sarcoïdose, tuberculose…), les phénomènes auto-immuns (thyroïdite…), l’athérosclérose vasculaire et plus rarement les pseudo-tumeurs inflammatoires sont également concernées. Un interrogatoire exhaustif du patient à la recherche de ces pathologies facilitera l’interprétation de l’examen.

### Cicatrisation et séquelles post-thérapeutiques

Les phénomènes de cicatrisation après biopsie, extraction dentaire, pose de trachéostomie et chirurgie peuvent engendrer localement une hyperfixation du traceur au niveau des remaniements tissulaires. Les risques d’effets thérapeutiques post-radiques à court terme (inflammation tissulaire) (Fig. 2A-B) et à moyen terme (radionécrose mandibulaire, hyoïdienne…) (Fig. 2C) sont également à considérer. Un délai minimum de réalisation de l’examen TEP est ainsi à observer selon le cas afin de limiter ce risque de faux positifs (chirurgie=1 mois, radiothérapie=3mois).

### Tumeurs bénignes

Certaines pathologies tumorales bénignes, notamment salivaires (adénomes pléomorphes, tumeurs de Whartin), sont avides de FDG par hyperexpression des transporteurs GLUT-1 (Fig. 3A). Les incidentalomes parotidiens sont de faible incidence<0,5 % avec des taux de malignité rapportés de moins de 2 % [3]. Des rares cas de pseudo-tumeurs inflammatoires laryngées ont été rapportés.

## Faux négatifs

### Taille lésionnelle

Les lésions cancéreuses de taille inférieure à 2 fois la résolution spatiale de l’imageur TEP (≈6–8mm) peuvent être d’activité sous-estimée et paraître non visibles par effet de volume partiel.

### Hypovascularisation-nécrose

Les foyers tumoraux hypo-vascularisés ou nécrotiques apparaissent hypofixants. Les adénopathies kystiques, par exemple, sont très suspectes de malignité (Fig. 3B-C) [4,5].

### Type tumoral

Des formes histologiques rares telles que les adénocarcinomes mucineux (peu cellulaires), les lymphomes de bas grade (peu prolifératifs) ou les carcinomes endocrines bien différenciés (pas d’expression des transporteurs GLUT) sont peu avides de FDG.

### Localisation tumorale

La présence d’une fixation physiologique intense au niveau du cerveau peut rendre difficile l’interprétation de l’examen au niveau de la base du crâne.

# Indications cliniques de la TEP-FDG dans les cancers des VADS

Ce chapitre résume les recommandations de la Société française de médecine nucléaire (SFMN) de bonne pratique d’utilisation de la TEP en cancérologie (labelisation HAS-INCa) publiées en 2018, traduites en guideline européen par l’European Association of Nuclear Medicine (EANM) en 2019 [6,7].

Parmi les 523 références issues de l’équation de recherche bibliographique, 319 études ont été exclues. Le processus de recherche et de sélection bibliographiques a permis de retenir au final 204 références, à partir desquelles a été rédigé l’argumentaire.

## Adénopathie métastatique sans porte d’entrée

La TEP au FDG est recommandée dans la recherche de tumeur primitive en cas d’adénopathie métastatique cervicale sans cancer primitif connu (niveau de preuve A) [8,9]. Le taux de détection de tumeurs primitives varie de 25 % à 41 % selon la littérature. Elle montre de bonnes performances diagnostiques avec des sensibilité et spécificité allant, respectivement, de 88 % à 92 % et de 75 % à 82 %, permettant ainsi le guidage des biopsies. Les localisations préférentielles à analyser sont les amygdales palatines et la base de langue. Plusieurs études montrent sa supériorité par rapport à l’imagerie conventionnelle dans sa capacité à révéler la lésion tumorale primitive mais également à dépister des disséminations tumorales non suspectées, modifiant donc la stratégie thérapeutique dans en moyenne 20 % des cas [10]. Elle doit être réalisée de préférence avant la réalisation des biopsies pharyngées compte tenu des risques de faux positifs induits par les remaniements inflammatoires.

## Staging initial

Pour le staging T, l’IRM reste l’examen de référence pour l’évaluation de l’infiltration locale des tumeurs oropharyngées et de la cavité orale. Concernant la caractérisation des tumeurs de l’hypopharynx et du larynx, le TDM est préconisé et doit être réalisé selon les recommandations usuelles avec des manœuvres dynamiques en phonation et Valsalva. La TEP n’est pas recommandée car elle présente certaines limites par rapport à l’imagerie conventionnelle, notamment en raison de facteurs tels que les rapports avec la musculature, la résolution spatiale réduite et la détection de l’invasion osseuse.

Pour le staging N, les études montrent des performances diagnostiques au moins équivalentes voire supérieures de la TEP par rapport à l’imagerie conventionnelle (exactitude>90 %) surtout si un contraste iodé est utilisé [8,11]. Elle reste néanmoins non indiquée en première intention compte tenu de la réalisation systématique d’un TDM et/ou IRM cervico-faciale (niveau de preuve C). Sa sensibilité diminue si le statut du patient est cN0 ou pour certaines localisations comme la cavité orale, en raison de la fréquence des ganglions physiologiques réactionnels dans leur territoire de drainage.

Pour le staging M, la TEP au FDG est recommandée pour l’évaluation initiale des cancers des VADS de stade avancé III-IV (T 3-4, N 1-3) (niveau de preuve A). Elle a d’excellentes performances diagnostiques (Se=88 % et Sp=95 %) pour la recherche de métastases à distance (environ 20 % des cas) [12] ou pour le diagnostic de cancer synchrone (environ 10 % des cas), avec un impact réel sur la prise en charge thérapeutique [13]. Les sites préférentiels sont dans trois quarts des cas le poumon, les VADS et l’œsophage compte tenu des mêmes facteurs de risques (tabac, alcool). Elle est ainsi optionnelle quel que soit le stade pour la recherche d’une localisation synchrone surtout en cas d’addictions prolongées (niveau de preuve B2). Elle est de plus significativement sensible que le TDM pour ce staging M (85 % vs 62 %) [14].

Des biomarqueurs TEP (SUV, MTV, TLG, radiomics…) lors du bilan initial peuvent être d’un intérêt pronostique pour la prise en charge des patients [15–18]. Il est néanmoins nécessaire de réaliser des études complémentaires visant à standardiser les techniques de mesure et déterminer des seuils critiques consensuels (avis d’expert).

## Évaluation de la réponse thérapeutique

La TEP au FDG peut être proposée en fin de traitement pour l’évaluation thérapeutique à la recherche d’une maladie résiduelle, notamment après traitement par radio-chimiothérapie. Ses performances diagnostiques sont excellentes (Se et Sp>90 %). Un délai idéal de 3 mois après traitement est recommandé pour limiter le taux de faux positifs [19,20]. Son impact semble supérieur à celui de l’imagerie conventionnelle, mise à défaut par les remaniements post-thérapeutiques (niveau de preuve B1).

La TEP au FDG n’est en revanche pas actuellement recommandée pour l’évaluation thérapeutique intermédiaire (niveau de preuve D). Quelques études ont montré un impact prédictif d’une intérim TEP pour la réponse à la radiothérapie ou aux traitements systémiques mais les données sont trop hétérogènes pour obtenir un consensus. Aucune étude randomisée n’a de plus évalué l’intérêt d’une escalade ou désescalade de traitement basé sur les résultats d’une évaluation thérapeutique intermédiaire par TEP-TDM pour justifier une recommandation formelle.

# Surveillance et détection des récidives

La TEP au FDG est recommandée en cas de suspicion de récidive et pour le bilan de stadification d’une récidive avérée (niveau de preuve B1). Elle montre d’excellentes performances diagnostiques (exactitude de l’ordre de 90 %), similaires à celles observées au moment du bilan initial. Elle permet également le bilan d’extension à distance de la récidive lorsque celle-ci est authentifiée afin de poser l’attitude thérapeutique [21,22]. Plusieurs revues de la littérature confirment sa supériorité par rapport à l’imagerie conventionnelle dans cette indication.

La TEP au FDG peut être proposée dans la surveillance systématique pour la mise en évidence de récidive occulte, notamment dans un contexte de mauvais pronostic initial (niveau de preuve B2). Plusieurs études rétrospectives et prospectives, appuyées d’une méta-analyse, ont montré de bonnes performances pour le diagnostic de récidive occulte avec un taux de détection variant de 10 à 30 % environ entre 6 et 24 mois après traitement [23–25]. Une stratégie de surveillance par imagerie TEP a montré un impact sur la survie à 3 ans des patients, notamment en cas de stades à mauvais pronostic initial (III-IV) [26,27]. Quel que soit le délai dans le suivi-posthérapeutique, les performances diagnostiques de la TEP restent équivalentes, avec une valeur prédictive négative excellente (proche de 100 %) [28]. Il s’avère néanmoins nécessaire de réaliser des études randomisées évaluant cette stratégie de surveillance des patients par TEP-TDM pour évaluer le coût-bénéfice.

# Innovations technologiques (TEP-IRM et TEP grand champ)

La TEP-IRM combine l’imagerie métabolique TEP avec la haute résolution anatomique de l’IRM, en faisant une modalité d’imagerie hybride prometteuse. Elle présente des performances diagnostiques globalement comparables à celles de la TEP-TDM, notamment en termes de qualité d’image, de précision de fusion, de détection des lésions et de localisation anatomique. Les études comparatives évaluant la précision du staging tumoral (stadesT et N) des cancers des voies aérodigestives supérieures (VADS) entre la TEP-IRM et la TEP-TDM rapportent des résultats contradictoires. Toutefois, une tendance semble émerger en faveur d’une meilleure évaluation de l’extension loco-régionale avec la TEP-IRM, en particulier pour les localisations naso-pharyngées. Néanmoins, la majorité de ces travaux sont fondés sur de petits effectifs, soulignant la nécessité d’études prospectives à large échelle pour établir de manière robuste la valeur ajoutée de la TEP-IRM dans ce contexte. Concernant la détection des métastases à distance et des seconds cancers primaires, la TEP-IRM montre une précision diagnostique excellente et équivalente à celle de la TEP-TDM [29]. Toutefois, sa sensibilité pour la détection des métastases pulmonaires demeure sensiblement inférieure à celle de la TEP-TDM, malgré le développement de séquences IRM spécifiques pour l’imagerie thoracique. Par conséquent, sur la base des données actuelles, la TEP-IRM ne peut être envisagée comme une modalité unique (« one-stop shop ») pour le staging des cancers présentant un risque élevé de dissémination pulmonaire [30,31]. Enfin, l’intégration de la TEP-IRM dans la pratique clinique courante reste limitée, en raison de la durée prolongée des examens (souvent supérieure à 45minutes) et de l’absence de recommandations cliniques établies.

La TEP grand-champ (TEP-GC) ou « LAFOV » est un système innovant de toute dernière génération. Outre ses possibilités de réduction d’activité injectée et/ou de temps d’acquisition, elle présente deux avantages majeurs par rapport aux autres systèmes conventionnels, à savoir un gain en sensibilité de détection et une analyse dynamique 4D corps entier à haute résolution temporelle [32].

Dans le cadre des cancers des VADS, elle laisse tout d’abord entrevoir des capacités d’amélioration de staging grâce à cette ultra-haute sensibilité pour notamment une détection plus fine des micro-invasions ganglionnaires et des micrométastases, souvent non identifiables avec les dispositifs conventionnels. Cette capacité à détecter des lésions de petite taille aurait un impact direct pour le choix de la stratégie thérapeutique (adaptation du curage et/ou des champs d’irradiation ou choix de traitement systémique) [33]. L’analyse dynamique 4D ouvre par ailleurs la voie à une approche quantitative fondée sur le modèle de Patlak, permettant l’estimation du coefficient d’incorporation Ki, reflet du taux de captation irréversible du traceur dans les tissus [34]. Elle prend tout son sens dans l’évaluation de la réponse thérapeutique à 3 mois de la radiothérapie où il est fréquent d’observer des fixations résiduelles non spécifiques [35]. La distinction entre inflammation post-radique et maladie résiduelle représente un défi clinique majeur qui pourrait être résolu par cette approche, une pente de captation rapide (Ki élevé) étant plus en faveur d’une activité tumorale qu’inflammatoire. Cette approche permettrait ainsi d’éviter des examens complémentaires invasifs et potentiellement inutiles (biopsies, examens répétés) en cas d’inflammation, ou au contraire de mettre en œuvre rapidement une escalade thérapeutique en cas de suspicion de récidive précoce [36].

# Conclusion

La TEP-FDG a acquis une place centrale dans la prise en charge des cancers des VADS. Son interprétation reste complexe en raison des nombreux pièges d’interprétation propres à la sphère ORL et impose une connaissance fine de ces limites (artéfacts, fixations physiologiques, faux positifs et faux négatifs) pour garantir une précision diagnostique optimale. Elle joue un rôle majeur dans la détection de tumeurs primitives occultes, le staging initial, la détection des récidives et la surveillance post-thérapeutique, avec un impact démontré sur la survie des patients. Les innovations technologiques telles que la TEP-IRM et la TEP grand champ offrent des perspectives prometteuses, notamment pour optimiser le staging (micro-invasion métastatiques) et caractériser la réponse thérapeutique (différenciation inflammation post-thérapeutique/maladie résiduelle avec des acquisitions dynamiques 4D), bien que leur intégration clinique reste actuellement limitée.