Quelles sont les utilisations de la radioactivité dans la médecine de nos jours ?

« Pour comprendre la radioactivité , de nombreuses années ont été nécessaires Commençons par expliquer le principe de fonctionnement de la radioactivité.

Ce phénomène a été découvert pour la première fois en 1857 puis redécouvert en 1896 par le physicien français Henri Becquerel puis approfondi par Pierre et Marie Curie qui vont par la suite évoquer le nom de radioactivité.

La radioactivité peut être définie comme le phénomène qui se produit lorsque les liaisons à l’intérieur du noyau d'un atome ne suffisent pas à maintenir sa cohésion.

L’atome instable, radioactif va donc se désintégrer, en libérant de la matière et/ou des rayonnements, de sorte à former un nouvel atome stable.

Ici, on va se pencher sur la radioactivité gamma, celle qui aboutit à l'émission des rayons électromagnétiques gamma, avec une longueur d’onde extrêmement faible.

Ils appartiennent à la famille des rayonnements ionisants, au même titre que les rayons X, ou les rayonnements alpha, et ont un effet similaire sur l’organisme.

Ce principe de radioactivité est utilisé en médecine, on appelle cela la médecine nucléaire. La radioactivité est aujourd’hui utilisée notamment pour le diagnostic et le traitement des cancers.

A l'occasion j'ai donc décidé de vous présenter comme grand oral la réponse à la problématique suivante : « Quelle est l'utilisation de la radioactivité dans la médecine actuelle ? » J’ai décidé de vous présenter deux exemples d’utilisation de la radioactivité en médecine puis je vais vous aborder les limites et les dangers de l’exposition à cette radioactivité Le TEP-scan : Le TEP scan ou Tomographie par Emissions de Positons est un examen clinique permettant la détection de tumeurs cancéreuses et d'étudier le fonctionnement du cerveau.

Cet examen utilise des traceurs radioactifs pour visualiser les processus métaboliques à l’interieur du corps humain. Alors, qu'est-ce qu'un positon ? Un positon est un anti électron, cela signifie deux choses : les positons et les électrons s'attirent fortement ; lorsqu'il y a collision, les deux se désintègrent et donnent naissance à deux photons gamma qui partent dans deux sens diamétralement opposés. Revenons-en au TEP-scan.

La molécule avec laquelle le corps produit l'essentiel de son énergie est le glucose, celle-ci, une fois ingérée, est en partie utilisée par le cerveau pour fonctionner et en partie redistribuée dans le corps humain là où l'activité cellulaire est la plus élevée.

Il est également réparti en plus petite quantité un peu partout dans le corps. On fait donc injecter au patient du fluorodésoxyglucose (FDG) marqué avec du fluor-18 qui est un isotope radioactif émettant des positons .

Après l’injection du FDG, les cellules du corps absorbent le glucose radioactif en fonction de leur activité métabolique .

Les positons émis par le fluor-18 entrent alors en collision avec des électrons produisant des photons gamma détectés par la caméra TEP qui va reconstituer une image tridimensionnelle des zones d’activités métaboliques élevées. L’utilisation du fluor est un choix stratégique : le fluor est un émetteur Bêta +,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. -La demi-vie du fluor 18 est d’environ 2 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. -Le noyau issu de la désintégration du fluor 18 est l’oxygène 18, qui est stable.

Cela est fondamental pour ne pas accroître l’irradiation du patient. Une fois sur place, le fluorodésoxyglucose se désintègre donc petit à petit donnant naissance à des positons.

Nous avons ici affaire à de la radioactivité Beta+ car le noyau radioactif du fluor, en devenant plus stable, libère une charge positive, un positon.

Ces positons, comme je l'ai précédemment expliqué, rencontrent rapidement des électrons voisins.

Leur collision entraine de la formation de deux photons gamma partant dans des sens diamétralement opposés.

Des capteurs gamma situés tout autour du patient captent la différents rayons et peuvent, en analysant leur trajectoire, déterminer où a eu lieu la collision et donc où se trouve l'activité cellulaire la plus élevée. Nous pouvons donc déterminer l'emplacement de tumeurs car elles sont typiques d'une activité élevée (mitose toutes les 20 minutes). Comme cette molécule de sucre modifiée s'est déplacé partout et surtout dans les zones à activité cellulaire élevée, il est donc bien possible grâce au TEP-scan de recréer la structure anatomique du corps humain en trois dimensions.

Nous avons donc bien une tomographie. Le TEP-scan est utilisé pour l'étude du cerveau, en effet, il est le parfait d'exemple d'une activité cellulaire élevée.... »