Sujet sans enseignement de mathématiques spécifique
Enseignement scientifique première
Durée 1h – 10 points – Thème « Une longue histoire de la matière »
La scintigraphie thyroïdienne est un examen d’imagerie médicale, qui permet de réaliser des clichés de la glande thyroïde. Cette technique s’appuie sur les propriétés radioactives de l’iode 123.
On cherche à comprendre comment la scintigraphie thyroïdienne peut aider au diagnostic de certaines anomalies de la thyroïde.
Partie 1 – L’iode 123, noyau radioactif
Document 1 – Courbe de désintégration radioactive de l’iode 123
1 – À l’aide du document 1, déterminer la valeur de la demi-vie de l’iode 123.
Expliquer succinctement la méthode utilisée.
La demi-vie d’un noyau radioactif est le temps nécessaire pour que la moitié des noyaux présents dans un échantillon se désintègrent.
Pour N0/2 soit 50%, on lit t1/2=13 h
4 – Indiquer la proportion de noyaux restant au bout de 48 h.
Par lecture graphique : Au bout de 48h, il reste 8% de noyaux.
Partie 2 – Anomalie de la thyroïde
Document 2 – Description de la thyroïde
La thyroïde est une petite glande d’environ 5 cm de diamètre, en forme de papillon, située sous la peau du cou et au-dessous de la pomme d’Adam. Cet organe fabrique des hormones indispensables au bon fonctionnement de l’organisme.
Pour fabriquer les hormones thyroïdiennes, la thyroïde intègre dans ses cellules l’iode contenu dans l’eau et les aliments.
Source : d’après https://www.msdmanuals.com
Document 3 – Principe et résultats de scintigraphie de la thyroïde de deux patients
Pour réaliser une scintigraphie, le médecin injecte au patient une solution d’iode 123 qui se fixe principalement sur les cellules de la thyroïde. Les rayonnements gamma émis par l’iode radioactif sont enregistrés par une caméra spécifique : sur l’image, les cellules apparaissent alors grisées. Ainsi, chez un patient sain (qui ne présente aucune anomalie), on pourra visualiser la totalité de la glande alors que chez un patient atteint d’une pathologie, on pourra visualiser des régions de la thyroïde qui captent moins le traceur (hypofixations appelées nodules froids) ou qui captent plus le traceur (hyperfixations appelées nodules chauds).
Sources : d’après https://www.ch-mt-marsan.fr et https://www.bordeauxnord-scintigraphie.fr/
3 – Le médecin indique que le patient 1 présente une thyroïde normale. Donner des arguments, issus des documents 2 et 3, sur lesquels il a pu s’appuyer pour poser ce diagnostic.
L’image du patient 1 présente deux taches de même couleur, sensiblement symétriques dans la zone où se trouve la thyroïde.
Le document 2, qui décrit la thyroïde, nous informe que c’est une glande en forme de papillon située sous la pomme d’Adam, donc un organe sensiblement symétrique.
Le document 3 explique le principe de la scintigraphie : l’isotope se fixe sur la thyroïde proportionnellement à son activité. Pour un patient sain, la couleur doit être uniforme sur l’ensemble de la thyroïde.
En observant l’image, nous pouvons poser le diagnostic de normalité.
4 -Le patient 2 présente une anomalie de la thyroïde. Parmi les quatre propositions ci-dessous, recopier celle qui est juste.
Cette anomalie correspond à …
- un nodule froid localisé sur la partie antérieure gauche de la thyroïde ;
- un nodule froid localisé sur la partie antérieure droite de la thyroïde ;
- un nodule chaud localisé sur la partie antérieure gauche de la thyroïde ;
- un nodule chaud localisé sur la partie antérieure droite de la thyroïde.
D’après le document 3 :
- Nodules froids : régions de la thyroïde qui captent moins le traceur
- Nodules chauds : régions de la thyroïde qui captent plus le traceur
Le patient 2 présente une anomalie de la thyroïde. Cette anomalie correspond à …
a- un nodule froid localisé sur la partie antérieure gauche de la thyroïde ;
b- un nodule froid localisé sur la partie antérieure droite de la thyroïde ;
c- un nodule chaud localisé sur la partie antérieure gauche de la thyroïde ;
d- un nodule chaud localisé sur la partie antérieure droite de la thyroïde.
Remarque : le sujet demande une réponse juste alors que deux réponses sont justes.
5- La scintigraphie thyroïdienne est un examen, non douloureux, pour lequel le patient doit rester quelques heures à l’hôpital. À l’issue de l’examen, aucune précaution particulière n’est recommandée pour l’entourage. Cependant le médecin peut fournir un certificat médical, indiquant l’élément radioactif qui lui a été administré, afin qu’il justifie auprès des autorités le déclenchement des détecteurs de radioactivité très sensibles présents dans certains lieux (aéroports, certains postes frontières, …). Justifier cette précaution.
La demi-vie de l’iode est très courte, seulement 13 heures et on n’atteint 0% qu’au bout de 100 heures, soit 4,2 jours. C’est pourquoi aucune précaution particulière n’est nécessaire pour l’entourage.
Cependant, si l’on utilise un détecteur très sensible, il est possible que celui-ci se déclenche même si la durée est inférieure à 3,75 jours. Cela justifie que le médecin confirme l’examen par écrit.
