Imagerie thoracique
PET scan

La plupart des tissus cancéreux ont une captation augmentée du ¹⁸F-FDG (molécule analogue au glucose) associée à un taux augmenté de glycolyse et de transport transmembranaire du glucose.
Cet hypermétabolisme est lié à l'activité proliférative du tissu cancéreux et au nombre de cellules tumorales viables.
La quantification de cette captation peut alors refléter la réponse cellulaire au traitement.

Principe : utilisation de l'hypermétabolisme du glucose par la cellule néoplasique.

Technique d'imagerie ionisante pouvant détecter des lésions > 5  mm de diamètre.
Avantage : obtenir facilement une image de la répartition du traceur dans l'ensemble du corps et donc un bilan de l'extension du cancer (à l'exception du cerveau qui fixe naturellement le ¹⁸F-FDG).

3 types d'évaluation peuvent être utilisés :
interprétation visuelle et estimation de la captation relative par comparaison au tissu adjacent
évaluation de la captation avec un paramètre semi-quantitatif : définition du SUV (standardized uptake value)
évaluation de la captation avec une analyse cinétique lourde à mettre en oeuvre mais plus précise que la précédente.

Le TEP-TDM (PET-Scan) améliore la précision de la classification en stade du cancer bronchique non à petites cellules (Lardinois, 2003) grâce à la possibilité de réaliser des fusions d'images (TEP : information métabolique ; TDM : information anatomique).

La précision du PET scan est aussi bonne chez les diabétiques que chez les sujets normaux pourvu que la glycémie soit contrôlée.

Indications
Diagnostic de malignité des nodules pulmonaires isolés  (nodule rond, non spiculé, d'un diamètre < 3 cm, sans atélectasie ou adénomégalie associée) (Gould, 2001)
    lésion pulmonaire tissulaire isolée de plus de 1cm sans critère définitif de bénignité (calcification) en imagerie (niveau A)
    lésion pulmonaire de moins de 1cm s'il y a une forte captation de FDG (niveau B)
Mais il n'y a aucune donnée permettant de dire que le dépistage par le PET scan permette d'allonger la survie des malades, pas plus qu'avec les autres techniques de dépistage
    faux positifs : inflammation (zone opérée, champ d'irradiation), infection (tuberculose), granulomatoses, tumeurs bénignes avec une certaine activité métabolique
    faux négatifs : cancers bronchiolo-alvéolaires ; tumeurs carcinoïdes malignes ; lésion de petite taille (effet de volume partiel) ; environ 1/4 des nodules suspects avec un SUV entre 0 et 2,5 sont cancéreux.
Bilan d'extension des cancers bronchiques non à petites cellules (niveau A) (Dwamena, 1999 ; Gupta, 2000) ; peut modifier le stade du cancer (Pieterman, 2000)
La sensibilité et la spécificité du TEP-TDM (PET scan) pour dépister les lésions métastatiques ganglionnaires thoraciques sont très supérieures à celles de la TDM thorax seule (p < 0,001) ; cela est particulièrement vrai pour les adénomégalies de diamètre inférieur à 1cm qui sont considérées comme normales à la TDM, ou les métastases surrénaliennes ; 
    pas d'indication pour les métastases cérébrales (accord d'experts) car le ¹⁸F-FDG se fixe "naturellement" sur le cerveau
    intérêt à explorer dans les métastases osseuses
    faux positifs : adénopathies inflammatoires : sarcoïdose
Pronostic des CB à petites cellules :
Optimisation de la définition des champs de radiothérapie (meilleure définition de la cible hypermétabolique ; moins de tissu sain irradié) (niveau B)
Évaluation de la réponse thérapeutique : nécessité de bien centrer la région d'intérêt et de réaliser les examens dans les mêmes conditions ; on recommande plus de 3 semaines après une chimiothérapie, plus de 4 mois après une radiothérapie (niveau B) ; pour les radiofréquences l'étude est en cours
    CB non à petites cellules : possible avec la mesure du SUV mais la persistance d'une fixation résiduelle en situation néo-adjuvante ne permet pas de récuser la chirurgie (Inca, 2009 ; niveaux de preuve : B2, C)
    CB à petites cellules : la TEP ne semble pas apporter de valeur ajoutée par rapport à la TDM seule (Inca, 2009) ; aucue association significative n'a pu être mise en évidence entre le SUV post-thérapeutique et la survie sans progression ou le temps médian de survie pour les CNPC de stade précoce (niveau de preuve C) ; aucune donnée n'existe pour les stades avancés (Inca, 2009).
Détection des lésions résiduelles ou des récidives (Bury, 1999), en sachant qu'une détection précoce n'a d'intérêt que si on dispose d'un traitement actif.

Diagnostic de malignité des lésions pleurales (niveau B)
    faux positifs : granulomes, difficulté de différencier tissu malin et réaction inflammatoire post-talcage
    faux négatifs : effet de volume partiel, faible épaisseur de la lésion
    apport pronostique (mésothéliome) : le SUV pré-thérapeutique présente une valeur pronostique significative sur le risque de décès avec des valeurs seuils de 4 et 10 (niveau de preuve B2) mais on ne peut pas conclure sur son association à la réponse au traitement (INCa, 2009)
    évaluation de la réponse au traitement (mésothéliome) : de fortes diminutions du SUV semblent être associées à une réponse au traitement et, à l'inverse, de fortes augmentations du SUV semblent être associées à une progression de la maladie (niveau de preuve B2) ; mais la faible quantité de données disponibles ne permet pas de conclure sur la pertinence du SUV comme critère d'évaluation de la réponse au traitement (INCa, 2009).

Traceurs en cours de test : ¹⁸FLT (thymidine), ¹⁸FMISO (misonidazole), ¹⁸FDOPA, 11C-choline (synthèse membranaire, (99m)Tc-Annexin V (Apomate) (apoptose) ; aucun de ces agents ne s'est, à ce jour, montré supérieur au FDG.

Réf : Bury Th et al. Value of FDG-PET in detecting residual or recurrent nonsmall cell lung cancer. Eur Respir J 1999;14:1376-80 Francis RJ, Byrne MJ, van der Schaaf AA, Boucek JA, Nowak AK et al. Early prediction of response to chemotherapy and survival in malignant pleural mesothelioma using a novel semiautomated 3-dimensional volume-based analysis of serial 18F-FDG PET scans. J Nucl Med 2007;48:1449-58 Gupta NC et al. Comparative efficacy of positron tomography with fluorodeoxyglucose in evaluation of small (< 1cm), intermediate (1 to 3cm), and large (> 3cm) lymph node lesions. Chest 2000;117:773-8 INCa. Place de la tomographie par émission de positons (TEP-FDG) dans la prise en charge des cancers broncho-pulmonaires et pleuraux - Rapport 2009 relatif à l'apport pronostique de la TEP-FDG et de son utilisation dans l'évaluation thérapeutique. Août 2009 Lardinois D, Weder W, Hany TF, Kamel EM, Korom S, Seifert B, von Schulthness GK, Steinert HC. Staging of non-small-cell lung cancer with integrated positron-emission tomography and computed tomography. N Engl J Med 2003;348:2500-7 Pieterman RM et al. Preoperative staging of non-small-cell lung cancer with positron emission tomography. N Eng J Med 2000;343:254-61 Shankar LK, Hoffman JM, Bacharach S, Graham MM, Karp J et al. Consensus recommandations for the use of 18F-FDG PET as an indicator of therapeutic response in patients in National Cancer Institue Trials. J Nucl Med 2006;47:1059-66 SOR. Utilisation de la tomographie par émission de positons au 18F-FDG en cancérologie. Bull Cancer 2003;90:numéro spécial