La médecine nucléaire

Née à la fin de la seconde guerre mondiale, la médecine nucléaire est un domaine spécialisé de la médecine dans lequel les substances radioactives sont utilisées dans le but de diagnostiquer ou de soigner un problème de santé.

En France, près de 500 praticiens sont des spécialistes de médecine nucléaire et plus de 1 000 personnes travaillent dans des unités de médecine nucléaire (cliniciens, internes, infirmiers, cardiologues, endocrinologues, etc.).

Diagnostiquer grâce à l’imagerie médicale

Grâce au nucléaire, le spécialiste peut dépasser le stade de l'imagerie morphologique pure pour accéder à une imagerie fonctionnelle et métabolique permettant la détection fine de lésions profondes, la surveillance de leur évolution ainsi que le guidage précis du geste chirurgical si nécessaire. Elle complète ainsi efficacement les techniques radiologiques, l'échographie ou l'IRM (« imagerie par résonance magnétique »).

A titre d'exemple, citons les explorations de la thyroïde (avec analyse du fonctionnement de cette glande), la synchronisation de l'imagerie avec le rythme cardiaque (autorisant des calculs de la fraction d'éjection des ventricules du cœur), le diagnostic d'embolie pulmonaire (pouvant être effectué en urgence) et la scintigraphie osseuse du corps entier fournissant en une seule image la totalité du squelette, ce qui permet de détecter rapidement d'éventuelles métastases très éloignées d'un cancer primitif.

Bien d'autres techniques existent permettant une exploration approfondie de la plupart des organes du corps humain.

 
A SAVOIR
La scintigraphie est une technique d’imagerie médicale. Une substance radioactive est administrée au patient via les vaisseaux, le système digestif ou les voies respiratoires. Cette substance a la particularité de s’accumuler à certains endroits du corps, de produire une lumière très énergique et de permettre au médecin de détecter les éventuelles anomalies.
 


Soigner grâce à la médecine nucléaire

Chaque année, à l'aide d'iode-131, la médecine nucléaire soigne des milliers de patients souffrant de tumeurs de la thyroïde ou d'hyperthyroïdie.

L'iode-131 peut également être utilisé pour traiter certains types de cancers comme le lymphome.

On peut également traiter par des radioéléments la douleur osseuse résultant d'un cancer, voire détruire in situ des tissus prolifératifs.


Monde : des besoins en croissance

Chaque année, 35 millions de personnes dans le monde sont diagnostiquées ou soignées grâce à la médecine nucléaire. Dans les pays occidentaux, près d’une personne sur deux aura recours à la médecine nucléaire au cours de sa vie.

La demande mondiale en isotopes radioactifs est en forte croissance. L'Agence Internationale de l’Energie Atomique (AIEA) estime à plusieurs millions le nombre de nouveaux cas de cancer qui seront diagnostiqués chaque année dans le monde grâce à la médecine nucléaire. Un véritable progrès puisque la moitié de ces diagnostics se trouveront dans les pays en voie de développement.


Comment sont produits les isotopes radioactifs ?

L’essentiel des isotopes radioactifs utilisés en médecine nucléaire est produit de manière artificielle. Pour les obtenir, on irradie des cibles d’uranium desquelles on extrait ensuite le molybdène-99 (Mo-99), lequel est à l’origine du technétium-99.

Le technétium 99 permet d'obtenir aisément des images d'organes chez l'être vivant, car il est de période courte (donc éliminé assez rapidement) et peut être combiné à de nombreuses substances issues du métabolisme humain. Il est utilisé dans la plupart des scintigraphies de médecine nucléaire (cancérologie, maladies infectieuses, cardiologie, pathologie osseuse, etc.).

Avec l'iode radioactif, ces deux isotopes sont indispensables pour diagnostiquer et traiter certaines maladies. La médecine nucléaire est aujourd'hui présente dans 100 000 hôpitaux à travers le monde. Pour satisfaire la demande, seuls huit réacteurs de recherche sont opérationnels. Et parmi ces réacteurs, cinq produisent 95 % du Mo-99 nécessaire : le réacteur NRU à Chalk River (Canada), HFR à Petten (Pays-Bas), BR2 de Mol (Belgique), OSIRIS à Saclay (France) et SAFARI à Pelindaba (Afrique du Sud).

Ces réacteurs sont exploités depuis plus de 40 ans. A court terme, certains d’entre eux seront arrêtés entrainant une pénurie d’isotopes radioactifs. Cette situation est déjà arrivée par le passé. Si la production de ces isotopes n’est pas compensée, les répercussions sanitaires peuvent être importantes.

Par ailleurs, ces isotopes radioactifs ayant une durée de vie courte, leur production se fait à flux tendu. Toute perturbation dans la chaîne de production peut entraîner des annulations ou des retards importants dans les diagnostics ou les soins.

 
A SAVOIR
En collaboration avec le laboratoire Roche, AREVA Med, filiale du groupe AREVA spécialisée dans la médecine nucléaire a développé de nouveaux processus d’extraction du plomb-212 (212Pb). Une fois commercialisé, ce matériau permettra de traiter des cancers parmi les plus agressifs (ovaire, pancréas, prostate...) et sur lesquels la radiothérapie est parfois impuissante.
 


La production des isotopes radioactifs en France

Grâce au réacteur de recherche OSIRIS, la France assure 12 % de la demande mondiale en isotopes radioactifs, ce qui correspond à près d’un million et demi d’examens médicaux par an. Au regard des nouveaux standards de sûreté, l’Autorité de sûreté a demandé l’arrêt du réacteur. Exploité depuis 48 ans par le CEA sur le plateau de Saclay (Île de France), OSIRIS ne produira plus d’isotopes radioactifs dès la fin de l’année 2015.

Pour éviter les risques de pénurie que pourrait entraîner la fermeture d’un centre de production aussi important, le CEA a commencé la construction d'un réacteur de recherche, « Jules Horowitz » (RJH). Celui-ci permettra la production d’isotopes radioactifs à usage médical, à hauteur de 25 % du marché européen.

Pour atteindre ces objectifs, les densités de neutrons dans le cœur du réacteur sont environ deux fois plus élevées que celles du réacteur OSIRIS, et le réacteur est conçu pour irradier simultanément plus d’une vingtaine d'expériences, en plus de la production d’isotopes à usage médical.

Le RJH aura donc d’autres applications : il fournira les moyens expérimentaux permettant d’améliorer l’exploitation du parc électronucléaire français et le parc de troisième génération en cours de construction. Il permettra aussi d’améliorer la recherche et l’innovation dans le combustible, les réacteurs du futur ou encore la gestion des déchets. En effet, l’une des missions du RJH consiste à étudier l'élimination définitive des déchets via la transmutation des actinides mineurs et des produits de fission à vie longue.


La sûreté nucléaire est tout aussi exigeante dans le secteur médical

Tous les deux ans, l’Autorité de sûreté nucléaire effectue un contrôle physique et biologique des centres de radiothérapie. La périodicité annuelle est toutefois maintenue pour les centres qui présentent un retard dans la mise en place de l’assurance qualité, des problèmes organisationnels et humains ou lorsque des modifications importantes ont eu lieu (appareil, locaux, logiciel, etc.).

En 2013, l’ASN a autorisé 175 centres de radiothérapie à utiliser des accélérateurs linéaires de particules.