# Innovative imaging, PET-MRI: About breast and cervical cancer

Roshanack Movassaghi, Agnès Morel, Laurence Vilcot, Caroline Rousseau, Isabelle Doutriaux-Dumoulin

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Roshanack Movassaghi, Agnès Morel, Laurence Vilcot, Caroline Rousseau, Isabelle Doutriaux-Dumoulin. Innovative imaging, PET-MRI: About breast and cervical cancer. Imagerie de la Femme, 2024, Congrès SIFEM 2024, 34, pp.68 - 72. 10.1016/j.femme.2024.03.003. hal-05114131

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COMMUNICATION CONGRÈS ANNUEL SIFEM

# Une imagerie innovante, la TEP-IRM : à propos du cancer du sein et du col utérin

*Innovative imaging, PET-MRI: About breast and cervical cancer*

Roshanack Movassaghi<sup>a,*</sup>, Agnès Morel<sup>a</sup>,
Laurence Vilcot<sup>a</sup>, Caroline Rousseau<sup>a,b</sup>,
Isabelle Doutriaux-Dumoulin<sup>a</sup>

Received 8 March 2024; accepted 20 March 2024

Available online 25 avril 2024

**MOTS CLÉS**
TEP-IRM;
Cancer du sein;
Cancer du col utérin

**KEYWORDS**
PET-MRI;
Breast cancer;
Cervical cancer

## Introduction

La TEP-IRM est une technique d'imagerie multimodale permettant de combiner une imagerie de tomographie par émission de positons (TEP) et une imagerie par résonance magnétique (IRM). Le concept de machine hybride TEP-IRM a été proposé dès les années 1990. L'évolution de la TEP-IRM diffère de celle de la TEP-tomodensitométrie (TDM),

modalité qui a initialement répondu à un besoin clinique avec un grand succès médical et économique avec des milliers de systèmes installés dans le monde. En comparaison, l'adoption de la TEP-IRM a été beaucoup plus lente [1]. À Nantes, la TEP-IRM a été installée en 2021 au sein du centre Imagerie moléculaire multimodale (Imram) de l'Institut régional du cancer Nantes Atlantique (IRCNA ; Institut de cancérologie de l'Ouest et centre hospitalier universitaire) et a été la cinquième en France. Actuellement, sept équipements sont installés sur le territoire et seulement un peu plus d'une centaine dans le monde. Cet équipement hybride délivre une faible irradiation au patient, puisque seule la modalité TEP est irradiante, mais tout en fournissant des informations biologiques et morphologiques de haute résolution et de contraste élevé sur les processus pathologiques ainsi que des paramètres d'imagerie fonctionnelle. L'oncologie est l'indication majoritaire, loin devant la neurologie. La TEP-IRM offre la possibilité de réaliser des bilans oncologiques « tout en un », en combinant un examen du corps entier, associé à une ou plusieurs imageries TEP-IRM d'organes, l'ensemble durant environ une heure. L'acquisition de la TEP-IRM nantaise, de 3T, s'est inscrite dans un projet de recherche dont le but est le développement de l'imagerie multimodalité simultanée pour des pathologies tumorales dont les tumeurs d'intérêt des deux institutions, le cancer du sein et les hémopathies, mais aussi

<footnote><sup>a</sup> Institut de cancérologie de l'Ouest, 44805 Saint-Herblain, France</footnote>

<footnote><sup>b</sup> Nantes université, université d'Angers, Inserm, CNRS, CRCI2NA, 44000 Nantes, France</footnote>

<footnote>* Auteur correspondant.
E-mail address: roshanack movassaghi@ico.unicancer.fr
(R. Movassaghi).</footnote>
<figure><img src="image_2.png" /><figcaption>**Figure 1.** Tomographie par émission de positons (TEP) couplée à l'imagerie par résonance magnétique (IRM). a, b : installation pour l'acquisition corps entier ; c, d : installation pour une acquisition en procubitus avec l'antenne dédiée « sein ».</figcaption></figure>

les tumeurs gynécologiques, le cancer de la prostate, les tumeurs ORL, etc.

Cet article s'intéresse au rôle de la TEP-IRM au (¹⁸F)-fluorodésoxyglucose (FDG) dans la prise en charge des tumeurs gynécologiques (exemple du cancer du col utérin) et du cancer du sein.

# Déroulement de l'examen, contre-indications, séquences et artéfacts, élaboration du compte-rendu

## Préparation de l'examen

Tous les patients sont à jeun depuis 4 à 6 h car le produit radiopharmaceutique injecté pour nos deux tumeurs d'intérêt est le FDG. Une heure après l'injection du FDG, la patiente est installée en décubitus dorsal, équipée d'un casque antibruit et les deux antennes d'IRM sont positionnées (tête/cou et corps entier ; Fig. 1a et b). À noter, que le morphotype des patientes peut être limitant pour la réalisation de l'examen en raison du diamètre de l'anneau (60 cm) et du poids maximal autorisé sur la table d'examen. Pour le cancer du sein, une acquisition préalable est nécessaire en procubitus dans l'antenne dédiée « sein » (Fig. 1c et d). Pour le cancer du col de l'utérus, la TEP-IRM au FDG est réalisée la vessie vide et avec un balisage vaginal au gel d'échographie pour faciliter l'analyse des culs-de-sac vaginaux.

## Contre-indications

Les contre-indications principales sont liées au champ magnétique : présence d'un pacemaker, d'un neurostimulateur ou d'un implant cochléaire non compatibles avec l'IRM 3T, ou encore d'un corps étranger ou d'une valve cardiaque métalliques. En général, les clips et agrafes chirurgicales implantés depuis au moins 6 semaines ne posent pas de

problème. Dans notre équipe, nous contre-indiquons les patient(e)s ayant une prothèse de hanche car l'hémipelvis homolatéral à la prothèse est non interprétable du fait de l'importance de l'artéfact généré en IRM 3T. L'allergie au produit de contraste à base de chélate de gadolinium (rare), est également une contre-indication. En revanche, l'insuffisance rénale ne constitue plus une contre-indication à l'injection de produit de contraste pour l'IRM.

## Séquences

En oncologie, l'examen combiné de TEP-IRM permet de réaliser un bilan d'extension à la fois locorégionale et à distance. La première séquence consiste en une acquisition du corps entier en séquence axiale T1 Dixon, avant l'injection du produit de contraste. Cette séquence permet aussi de réaliser la correction d'atténuation pour les images TEP. Ensuite les séquences centrées sur l'organe d'intérêt sont réalisées : sur le pelvis pour les tumeurs gynécologiques, ou le sein pour les tumeurs mammaires. Ces séquences sont réalisées sans (séquences T2 et de diffusion) puis avec injection du produit de contraste gadoliné (acquisition dynamique possible). L'examen se termine par l'acquisition des séquences du corps entier, qui sont en général communes pour toutes les pathologies et réalisées après l'injection du produit de contraste : séquence coronale T2 Dixon, diffusion axiale, axiale T1 avec saturation du signal de la graisse incluant l'acquisition encéphalique dans le même volume. Il est possible d'ajouter des acquisitions complémentaires comme une séquence sagittale T1 ou de récupération d'inversion courte (short T1 inversion recovery [STIR]) sur le rachis (bilan d'extension de cancer du sein).

## Artéfacts

Les artéfacts liés au péristaltisme digestif sont plus marqués sur une IRM 3T (comparé à l'IRM 1,5T), d'autant plus
<figure><img src="image_3.png" /><figcaption>**Figure 2.** Tomographie par émission de positons (TEP) couplée à l'imagerie par résonance magnétique (IRM) : exemple de suivi du cancer du col utérin. a : lors du bilan d'extension initial ; b : après l'obtention d'une réponse morphométabolique complète après une chimioradiothérapie et une curiethérapie.</figcaption></figure>

que la morphologie de l'antenne corps entier ne permet pas l'ajout de sacs de sable sur l'abdomen pour limiter les mouvements. La technique de TEP ne permet pas non plus l'utilisation de sacs de sable car ces derniers atténuerait les photons gamma. L'injection sous-cutanée de glucagon juste avant l'acquisition des images et 1 h après l'injection de FDG permet de diminuer significativement les artéfacts pour l'imagerie pelvienne. Son injection à distance du FDG n'en perturbe pas l'incorporation cellulaire [2]. Toutefois, cette hormone hyperglycémiante est contre-indiquée chez les patients diabétiques.

## Élaboration du compte-rendu

L'analyse des images morphologiques/fonctionnelles de l'IRM et métaboliques de la TEP au FDG est réalisée conjointement par un radiologue et un médecin nucléaire, sur une console d'interprétation avec un logiciel de post-traitement dédié. Le compte-rendu est donc structuré en deux parties avec une conclusion commune.

## Performances diagnostiques pour l'évaluation des cancers gynécologiques

La TEP-IRM combine l'excellente résolution spatiale et de contraste de l'IRM pour les tissus gynécologiques, avec les informations métaboliques fonctionnelles de la TEP au FDG, afin de permettre une évaluation plus précise de l'étendue de la maladie locale et de la maladie métastatique à distance [3]. L'exposition au rayonnement de la TEP-IRM a été rapportée comme étant jusqu'à 80 % inférieure à celle de la TEP-TDM, ce qui est bénéfique pour jeunes femmes qui nécessitent plusieurs examens en série, comme les patientes atteintes d'un cancer du col de l'utérus [4]. Dans cette indication, pour la stadification locale, la TEP-IRM semble supérieure à la TEP/TDM [5]. Pour la détection des ganglions lymphatiques locaux/régionaux et la maladie métastatique à distance, les résultats varient mais certaines études montrent que la TEP-IRM est égale ou supérieure à la TEP-TDM pour la détection des ganglions lymphatiques [6]. Certaines équipes ont noté que la TEP-IRM peut mieux différencier les

entités bénignes avides de FDG que la TEP-TDM, en raison de la meilleure caractérisation des tissus mous par l'IRM par rapport à la tomodensitométrie [7]. En cas de suspicion de récidive, comme pour la stadification initiale, la TEP-IRM est plus performante que la TEP-TDM pour l'identification de la récidive locale, alors que pour la maladie métastatique, les deux modalités sont comparables [8].

Pour le diagnostic du cancer du sein, les avis sont partagés avec une spécificité significativement plus élevée pour l'évaluation des lésions que l'IRM seule montrée par certains, alors que d'autres n'ont pas retrouvé de plus-value de la TEP-IRM pour la caractérisation des lésions mammaires [9,10]. Actuellement, la TEP-IRM au FDG n'est pas recommandée pour la détection du cancer du sein, notamment en raison des limites de la TEP en termes de taille tumorale détectable et de la faible disponibilité des systèmes TEP-IRM [11]. En revanche, pour la stadification du cancer du sein, importante pour évaluer le pronostic et mettre en place un plan de traitement optimal, il a été relaté d'excellentes performances de stadification ganglionnaire et métastatique [12]. La TEP-IRM est donc un partenaire intéressant pour la stadification ou la restadification tant au niveau du patient qu'aux niveaux lésions [11].

L'utilisation clinique de la chimiothérapie néoadjuvante s'est considérablement développée ces dernières années en particulier pour les cancers du sein agressifs. Plusieurs études sont décrites dans la littérature mais avec des cohortes restreintes de patientes [13,14]. Toutefois, les résultats obtenus suggèrent un rôle prometteur pour la TEP-IRM dans la prédiction de la chimiothérapie néoadjuvante et l'évaluation précoce de ses résultats [11].

## Exemples d'application pour le cancer du col de l'utérus et le cancer du sein

### Cancer du col de l'utérus

La TEP-IRM se prête bien au suivi du cancer du col de l'utérus localement évolué à partir du stade FIGO IB2 car elle permet de réaliser le bilan de l'extension locorégionale (habituellement réalisé grâce à une IRM pelvienne dédiée) et le bilan d'extension métastatique à distance (classique-
<figure><img src="image_4.png" /><figcaption>**Figure 3.** Tomographie par émission de positons (TEP) couplée à l'imagerie par résonance magnétique (IRM) : exemple d'examen chez une patiente suivie pour un carcinome épidermoïde du col utérin initialement pris en charge par chimioradiothérapie concomitante. L'analyse métabolique par TEP au fluorodéoxyglucose a permis de détecter une récidive de la paroi vaginale de petite taille (flèches blanches), difficile à visualiser au sein des remaniements post-thérapeutiques sur les séquences d'IRM morphologique classiques (flèches ocre).</figcaption></figure>

<figure><img src="image_5.png" /><figcaption>**Figure 4.** Bilan d'extension d'un cancer du sein gauche, de grade III, exprimant les récepteurs hormonaux (RH+), avant une chimiothérapie néoadjuvante, montrant une extension tumorale ganglionnaire axillaire, hépatique et osseuse de la maladie (flèches ocre).</figcaption></figure>

ment par TEP-TDM au FDG). La recherche des localisations secondaires pulmonaires de petite taille est limitée par la technique (analyse sous-optimale du parenchyme pulmonaire en IRM), une scanographie thoracique sans injection peut être réalisée en complément en cas de doute.

La TEP-IRM est également un examen reproductible pour le suivi pendant le traitement (Fig. 2). Pour la surveillance après le traitement elle permet de détecter les récidives de façon plus précoce, d'autant plus qu'il n'existe pas pour cette pathologie de marqueur sanguin tumoral fiable (Fig. 3).

## Cancer du sein

De même que pour le cancer du col de l'utérus, cette imagerie hybride est intéressante pour le bilan d'extension initial d'un cancer du sein chez une femme jeune, notamment

pour les formes localement avancées ou agressives avec risque d'atteinte secondaire à distance (Fig. 4).

## Conclusion

Pour le cancer du col de l'utérus, les informations fournies par la TEP-IRM au FDG du corps entier peuvent guider le traitement et peuvent être utilisées pour la surveillance de la maladie. Pour le cancer du sein, la TEP-IRM au FDG semble être un outil intéressant pour la stadification ganglionnaire et des métastases et prometteuse pour l'évaluation précoce de la réponse à la chimiothérapie néoadjuvante pour les tumeurs du sein agressives. Pour les deux pathologies tumorales, la faible exposition aux radiations et la possibilité de disposer d'un outil de stadification du corps entier augmente l'attrait de la TEP-IRM. En revanche, la faible
disponibilité et le coût élevé des systèmes de TEP-IRM sont
le talon d'Achille de cette technique.

Déclaration de liens d’intérêts

Les auteurs n'ont pas précisé leurs éventuels rela-
tions/activités/intérêts.

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