TDM - CT scan

tomodensitométrie
UPMCEast CTscan.jpg
Scanner CT moderne
Autres noms Tomodensitométrie à rayons X (CT à rayons X), tomodensitométrie axiale (CAT scan), tomodensitométrie, tomodensitométrie
CIM-10-PCS B?2
CIM-9-CM 88,38
Engrener D014057
Code OPS-301 3–20...3–26
MedlinePlus 003330

Une tomodensitométrie ou une tomodensitométrie (anciennement connue sous le nom de tomodensitométrie axiale ou tomodensitométrie ) est une technique d' imagerie médicale utilisée en radiologie pour obtenir des images détaillées du corps de manière non invasive à des fins de diagnostic . Le personnel qui effectue des tomodensitogrammes est appelé radiographe ou technologue en radiologie.

Les tomodensitomètres utilisent un tube à rayons X rotatif et une rangée de détecteurs placés dans le portique pour mesurer les atténuations des rayons X par différents tissus à l'intérieur du corps. Les multiples mesures aux rayons X prises sous différents angles sont ensuite traitées sur un ordinateur à l'aide d'algorithmes de reconstruction pour produire des images tomographiques (en coupe) (des "tranches" virtuelles) d'un corps. L'utilisation de rayonnements ionisants restreint parfois son utilisation en raison de ses effets néfastes. Cependant, la tomodensitométrie peut être utilisée chez les patients porteurs d'implants métalliques ou de stimulateurs cardiaques pour lesquels l' IRM est contre - indiquée .

Depuis son développement dans les années 1970, la tomodensitométrie s'est avérée être une technique d'imagerie polyvalente. Alors que la tomodensitométrie est principalement utilisée en médecine diagnostique , elle peut également être utilisée pour former des images d'objets non vivants. Le prix Nobel de physiologie ou médecine 1979 a été décerné conjointement au physicien sud-africain Allan M. Cormack et à l'ingénieur électricien britannique Godfrey N. Hounsfield « pour le développement de la tomographie assistée par ordinateur ».

Les types

CT spirale

Dessin d'un faisceau en éventail CT et d'un patient dans un système d'imagerie CT

Le tube rotatif, communément appelé tomodensitométrie en spirale ou tomodensitométrie hélicoïdale, est une technique d'imagerie dans laquelle un tube à rayons X entier est tourné autour de l'axe central de la zone balayée. Ce sont les types de scanners dominants sur le marché car ils ont été fabriqués plus longtemps et offrent un coût de production et d'achat inférieur. La principale limitation de ce type de CT est l'encombrement et l'inertie de l'équipement (ensemble tube à rayons X et barrette de détecteurs de l'autre côté du cercle) qui limite la vitesse à laquelle l'équipement peut tourner. Certaines conceptions utilisent deux sources de rayons X et des réseaux de détecteurs décalés d'un angle, comme technique pour améliorer la résolution temporelle.

Tomographie par faisceau d'électrons

La tomographie par faisceau d'électrons (EBT) est une forme spécifique de CT dans laquelle un tube à rayons X suffisamment grand est construit pour que seul le trajet des électrons , se déplaçant entre la cathode et l' anode du tube à rayons X, soit filé à l'aide de bobines de déviation. . Ce type présentait un avantage majeur car les vitesses de balayage peuvent être beaucoup plus rapides, permettant une imagerie moins floue des structures en mouvement, telles que le cœur et les artères. Moins de scanners de cette conception ont été produits par rapport aux types de tubes rotatifs, principalement en raison du coût plus élevé associé à la construction d'un tube à rayons X et d'un réseau de détecteurs beaucoup plus grands et d'une couverture anatomique limitée.

Imagerie de perfusion CT

La tomodensitométrie de perfusion est une forme spécifique de tomodensitométrie permettant d'évaluer le flux dans les vaisseaux sanguins lors de l'injection d'un agent de contraste . Le débit sanguin, le temps de transit sanguin et le volume sanguin des organes peuvent tous être calculés avec une sensibilité et une spécificité raisonnables . Ce type de TDM peut être utilisé sur le cœur , bien que la sensibilité et la spécificité de détection des anomalies soient encore inférieures à celles des autres formes de TDM. Cela peut également être utilisé sur le cerveau , où l'imagerie de perfusion CT peut souvent détecter une mauvaise perfusion cérébrale bien avant qu'elle ne soit détectée à l'aide d'une tomodensitométrie en spirale conventionnelle. C'est mieux pour le diagnostic d' AVC que les autres types de tomodensitométrie.

Usage médical

Depuis son introduction dans les années 1970, la tomodensitométrie est devenue un outil important en imagerie médicale pour compléter les rayons X et l'échographie médicale . Il a plus récemment été utilisé pour la médecine préventive ou le dépistage de maladies, par exemple, la colonographie CT pour les personnes présentant un risque élevé de cancer du côlon , ou des scintigraphies cardiaques en mouvement complet pour les personnes présentant un risque élevé de maladie cardiaque. Plusieurs institutions proposent des scanners corporels pour la population générale bien que cette pratique va à l'encontre des conseils et de la position officielle de nombreuses organisations professionnelles dans le domaine principalement en raison de la dose de rayonnement appliquée.

L'utilisation de la tomodensitométrie a considérablement augmenté au cours des deux dernières décennies dans de nombreux pays. On estime que 72 millions d'analyses ont été effectuées aux États-Unis en 2007 et plus de 80 millions en 2015.

Diriger

Tomodensitométrie du cerveau humain , de la base du crâne au sommet. Pris avec un produit de contraste intraveineux.

La tomodensitométrie de la tête est généralement utilisée pour détecter les infarctus ( accident vasculaire cérébral ), les tumeurs , les calcifications , les hémorragies et les traumatismes osseux . Parmi ce qui précède, les structures hypodenses (sombres) peuvent indiquer un œdème et un infarctus, les structures hyperdenses (brillantes) indiquent des calcifications et une hémorragie et un traumatisme osseux peuvent être considérés comme une disjonction dans les fenêtres osseuses. Les tumeurs peuvent être détectées par le gonflement et la distorsion anatomique qu'elles provoquent, ou par l'œdème environnant. La tomodensitométrie de la tête est également utilisée en chirurgie stéréotaxique guidée par tomodensitométrie et en radiochirurgie pour le traitement des tumeurs intracrâniennes, des malformations artérioveineuses et d'autres affections pouvant être traitées chirurgicalement à l'aide d'un dispositif appelé N-localizer .

Cou

La tomodensitométrie de contraste est généralement l'étude initiale de choix pour les masses cervicales chez l'adulte. La tomodensitométrie de la thyroïde joue un rôle important dans l'évaluation du cancer de la thyroïde . La tomodensitométrie trouve souvent par hasard des anomalies thyroïdiennes, et est donc souvent la modalité d'investigation préférée pour les anomalies thyroïdiennes.

Poumons

Une tomodensitométrie peut être utilisée pour détecter les modifications aiguës et chroniques du parenchyme pulmonaire , le tissu des poumons . C'est particulièrement pertinent ici parce que les radiographies bidimensionnelles normales ne montrent pas de tels défauts. Diverses techniques sont utilisées, en fonction de l'anomalie suspectée. Pour l'évaluation des processus interstitiels chroniques tels que l' emphysème et la fibrose , des coupes minces avec des reconstructions à haute fréquence spatiale sont utilisées ; souvent, les analyses sont effectuées à la fois à l'inspiration et à l'expiration. Cette technique spéciale est appelée CT haute résolution qui produit un échantillonnage du poumon et non des images continues.

Images HRCT d'un thorax normal dans les plans axial , coronal et sagittal , respectivement.
Épaisseur de la paroi bronchique (T) et diamètre de la bronche (D)

Un épaississement de la paroi bronchique peut être observé sur les scanners pulmonaires et implique généralement (mais pas toujours) une inflammation des bronches .

Un nodule trouvé accidentellement en l'absence de symptômes (parfois appelé incidentalome ) peut faire craindre qu'il puisse représenter une tumeur, bénigne ou maligne . Peut-être persuadés par la peur, les patients et les médecins acceptent parfois un programme intensif de tomodensitométries, parfois jusqu'à tous les trois mois et au-delà des recommandations recommandées, pour tenter de surveiller les nodules. Cependant, les lignes directrices établies indiquent que les patients sans antécédents de cancer et dont les nodules solides ne se sont pas développés sur une période de deux ans sont peu susceptibles d'avoir un cancer malin. Pour cette raison, et parce qu'aucune recherche ne fournit de preuves à l'appui qu'une surveillance intensive donne de meilleurs résultats, et en raison des risques associés aux tomodensitogrammes, les patients ne devraient pas recevoir un dépistage par tomodensitométrie supérieur à ceux recommandés par les lignes directrices établies.

Angiographie

Exemple de CTPA, démontrant une embolie en selle (ligne horizontale sombre) obstruant les artères pulmonaires (triangle blanc brillant)

L'angiographie par tomodensitométrie (CTA) est un type de TDM de contraste permettant de visualiser les artères et les veines dans tout le corps. Cela va des artères desservant le cerveau à celles qui amènent le sang aux poumons , aux reins , aux bras et aux jambes . Un exemple de ce type d'examen est l'angiographie pulmonaire CT (CTPA) utilisée pour diagnostiquer l' embolie pulmonaire (EP). Il utilise la tomodensitométrie et un agent de contraste à base d'iode pour obtenir une image des artères pulmonaires .

Cardiaque

Une tomodensitométrie du cœur est réalisée pour acquérir des connaissances sur l'anatomie cardiaque ou coronaire. Traditionnellement, les tomodensitogrammes cardiaques sont utilisés pour détecter, diagnostiquer ou suivre une maladie coronarienne . Plus récemment, la tomodensitométrie a joué un rôle clé dans le domaine en évolution rapide des interventions cardiaques structurelles par cathéter , plus précisément dans la réparation et le remplacement par cathéter des valves cardiaques.

Les principales formes de tomodensitométrie cardiaque sont :

  • Angiographie coronarienne (ACTC) : utilisation de la tomodensitométrie pour évaluer les artères coronaires du cœur . Le sujet reçoit une injection intraveineuse de contraste radioactif , puis le cœur est scanné à l'aide d'un tomodensitomètre à haute vitesse, permettant aux radiologues d'évaluer l'étendue de l'occlusion dans les artères coronaires, généralement pour diagnostiquer une maladie coronarienne.
  • Scanner calcique coronaire : également utilisé pour l'évaluation de la sévérité de la maladie coronarienne. Plus précisément, il recherche les dépôts de calcium dans les artères coronaires qui peuvent rétrécir les artères et augmenter le risque de crise cardiaque. Une tomodensitométrie coronarienne typique du calcium est réalisée sans utiliser de radiocontraste, mais elle peut également être réalisée à partir d'images à contraste amélioré.

Pour mieux visualiser l'anatomie, le post-traitement des images est courant. Les plus courantes sont les reconstructions multiplanaires (MPR) et le rendu de volume . Pour les anatomies et les procédures plus complexes, telles que les interventions sur les valves cardiaques, une véritable reconstruction 3D ou une impression 3D est créée sur la base de ces images CT pour acquérir une compréhension plus approfondie.

Abdominale et pelvienne

TDM d'un abdomen et d'un bassin normaux, respectivement dans le plan sagittal , coronal et axial .

La tomodensitométrie est une technique précise pour le diagnostic des maladies abdominales telles que la maladie de Crohn , les saignements GIT et le diagnostic et la stadification du cancer, ainsi que le suivi après le traitement du cancer pour évaluer la réponse. Il est couramment utilisé pour étudier les douleurs abdominales aiguës .

La tomodensitométrie non rehaussée est aujourd'hui l'étalon-or pour le diagnostic des calculs urinaires. La taille, le volume et la densité des calculs peuvent être estimés et aider les cliniciens à orienter le traitement ultérieur, en particulier la taille des calculs est importante car elle permet de prédire son passage spontané.


Squelette axial et extrémités

Pour le squelette axial et les extrémités , la TDM est souvent utilisée pour imager les fractures complexes , en particulier celles autour des articulations, en raison de sa capacité à reconstruire la zone d'intérêt dans plusieurs plans. Les fractures, les blessures ligamentaires et les luxations peuvent être facilement reconnues avec une résolution de 0,2 mm. Avec les tomodensitomètres modernes à double énergie, de nouveaux domaines d'utilisation ont été établis, comme l'aide au diagnostic de la goutte .

Utilisation biomécanique

La tomodensitométrie est utilisée en biomécanique pour révéler rapidement la géométrie, l'anatomie, la densité et les modules d'élasticité des tissus biologiques.

Autres utilisations

Utilisation industrielle

La tomodensitométrie industrielle (tomodensitométrie industrielle) est un processus qui utilise un équipement à rayons X pour produire des représentations 3D de composants à la fois externes et internes. La tomodensitométrie industrielle a été utilisée dans de nombreux domaines de l'industrie pour l'inspection interne des composants. Certaines des utilisations clés de la tomodensitométrie ont été la détection de défauts, l'analyse des défaillances, la métrologie, l'analyse d'assemblage, les méthodes d'éléments finis basées sur l'image et les applications d'ingénierie inverse. La tomodensitométrie est également utilisée dans l'imagerie et la conservation des artefacts de musée.

La tomodensitométrie a également trouvé une application dans la sécurité des transports (principalement la sécurité des aéroports ) où elle est actuellement utilisée dans un contexte d'analyse de matériaux pour la détection d'explosifs CTX (dispositif de détection d'explosifs) et est également à l'étude pour la numérisation automatisée de la sécurité des bagages/colis à l'aide de la vision par ordinateur. algorithmes de reconnaissance d'objets basés sur la détection d'éléments menaçants spécifiques basés sur l'apparence 3D (par exemple, des armes à feu, des couteaux, des conteneurs de liquide).

Utilisation géologique

La tomodensitométrie à rayons X est utilisée dans les études géologiques pour révéler rapidement des matériaux à l'intérieur d'une carotte de forage. Les minéraux denses tels que la pyrite et la barytine apparaissent plus brillants et les composants moins denses tels que l'argile apparaissent ternes sur les images CT.

Utilisation du patrimoine culturel

La tomodensitométrie à rayons X et la micro-CT peuvent également être utilisées pour la conservation et la préservation des objets du patrimoine culturel. Pour de nombreux objets fragiles, la recherche et l'observation directes peuvent être dommageables et peuvent dégrader l'objet au fil du temps. À l'aide de tomodensitogrammes, les restaurateurs et les chercheurs sont en mesure de déterminer la composition matérielle des objets qu'ils explorent, comme la position de l'encre le long des couches d'un rouleau, sans aucun dommage supplémentaire. Ces scans ont été optimaux pour les recherches axées sur le fonctionnement du mécanisme d' Anticythère ou le texte caché à l'intérieur des couches externes carbonisées du rouleau d'En-Gedi . Cependant, ils ne sont pas optimaux pour chaque objet soumis à ce genre de questions de recherche, car il existe certains artefacts comme les papyrus Herculanum dans lesquels la composition matérielle a très peu de variation à l'intérieur de l'objet. Après avoir scanné ces objets, des méthodes informatiques peuvent être utilisées pour examiner l'intérieur de ces objets, comme ce fut le cas avec le déballage virtuel du rouleau En-Gedi et du papyri Herculanum . Micro-CT s'est également avéré utile pour analyser des artefacts plus récents tels que la correspondance historique encore scellée qui a utilisé la technique de verrouillage des lettres (pliage et coupes complexes) qui a fourni un "mécanisme de verrouillage inviolable".

Interprétation des résultats

Présentation

Les types de présentations des scans CT:
- projection d'intensité moyenne
- projection d'intensité maximale
- fine tranche ( plan médian )
- rendu de volume de seuil haut et bas pour radiodensité

Le résultat d'une tomodensitométrie est un volume de voxels , qui peut être présenté à un observateur humain par diverses méthodes, qui entrent globalement dans les catégories suivantes :

  • Tranches (d'épaisseur variable). Les tranches minces sont généralement considérées comme des plans représentant une épaisseur inférieure à 3 mm . Les tranches épaisses sont généralement considérées comme des plans représentant une épaisseur comprise entre 3 mm et 5 mm.
  • Projection, y compris la projection d'intensité maximale et la projection d'intensité moyenne
  • Rendu de volume (VR)

Techniquement, tous les rendus de volume deviennent des projections lorsqu'ils sont visualisés sur un affichage en 2 dimensions , ce qui rend la distinction entre projections et rendus de volume un peu vague. Les incarnations des modèles de rendu de volume comportent un mélange, par exemple, de coloration et d'ombrage afin de créer des représentations réalistes et observables.

Les images tomodensitométriques bidimensionnelles sont rendues de manière conventionnelle de sorte que la vue soit comme si on la regardait depuis les pieds du patient. Par conséquent, le côté gauche de l'image est à droite du patient et vice versa, tandis que la partie antérieure de l'image est également la partie antérieure du patient et vice versa. Cet échange gauche-droite correspond à la vision que les médecins ont généralement dans la réalité lorsqu'ils sont positionnés face aux patients.

Niveaux de gris

Les pixels d'une image obtenue par tomodensitométrie sont affichés en termes de radiodensité relative . Le pixel lui-même est affiché selon l' atténuation moyenne du ou des tissus auxquels il correspond sur une échelle de +3 071 (le plus atténuant) à -1 024 (le moins atténuant) sur l' échelle de Hounsfield . Un pixel est une unité bidimensionnelle basée sur la taille de la matrice et le champ de vision. Lorsque l'épaisseur de la coupe CT est également prise en compte, l'unité est appelée voxel , qui est une unité tridimensionnelle. L'eau a une atténuation de 0 unité Hounsfield (HU), tandis que l'air est de -1 000 HU, l'os spongieux est généralement de +400 HU et l'os crânien peut atteindre 2 000 HU. L'atténuation des implants métalliques dépend du numéro atomique de l'élément utilisé : le titane a généralement une quantité de +1000 HU, l'acier fer peut éteindre complètement les rayons X et est donc responsable des artefacts linéaires bien connus dans les tomodensitogrammes. . Les artefacts sont causés par des transitions abruptes entre les matériaux à faible et à haute densité, ce qui entraîne des valeurs de données qui dépassent la plage dynamique de l'électronique de traitement.

Fenêtrage

Les ensembles de données CT ont une plage dynamique très élevée qui doit être réduite pour l'affichage ou l'impression. Cela se fait généralement via un processus de "fenêtrage", qui mappe une plage (la "fenêtre") de valeurs de pixels à une rampe en niveaux de gris. Par exemple, les images CT du cerveau sont généralement visualisées avec une fenêtre s'étendant de 0 HU à 80 HU. Les valeurs de pixels de 0 et moins sont affichées en noir ; les valeurs de 80 et plus sont affichées en blanc ; les valeurs dans la fenêtre sont affichées sous la forme d'une intensité de gris proportionnelle à la position dans la fenêtre. La fenêtre utilisée pour l'affichage doit être adaptée à la densité de rayons X de l'objet d'intérêt, afin d'optimiser les détails visibles.

Reconstruction multiplanaire et projections

Disposition d'écran typique pour un logiciel de diagnostic, montrant un rendu de volume (VR) et une vue multiplanaire de trois tranches minces dans les plans axial (en haut à droite), sagittal (en bas à gauche) et coronal (en bas à gauche)
Des plans spéciaux sont parfois utiles, comme ce plan longitudinal oblique afin de visualiser les neuroforamens de la colonne vertébrale, montrant un rétrécissement à deux niveaux, provoquant une radiculopathie . Les images plus petites sont des coupes planes axiales.

La reconstruction multiplanaire (MPR) est le processus de conversion des données d'un plan anatomique (généralement transversal ) vers d'autres plans. Il peut être utilisé pour des tranches fines ainsi que des projections. La reconstruction multiplanaire est possible car les tomodensitomètres actuels offrent une résolution presque isotrope .

Le MPR est utilisé presque dans chaque scan, mais la colonne vertébrale est fréquemment examinée avec. Les images de la colonne vertébrale dans le plan axial ne peuvent montrer qu'un seul os vertébral à la fois et ne peuvent pas montrer leur relation avec les autres os vertébraux. En reformatant les données dans d'autres plans, la visualisation de la position relative peut être réalisée dans le plan sagittal et coronal.

De nouveaux logiciels permettent la reconstruction de données dans des plans non orthogonaux (obliques) qui aident à la visualisation d'organes qui ne sont pas dans des plans orthogonaux. Il est mieux adapté à la visualisation de la structure anatomique des bronches car elles ne sont pas orthogonales à la direction du scan.

La reconstruction en plan courbe est réalisée principalement pour l'évaluation des vaisseaux. Ce type de reconstruction permet de redresser les coudes d'un vaisseau, en aidant à visualiser l'ensemble du vaisseau dans une seule image ou plusieurs images. Une fois qu'un navire a été "redressé", des mesures telles que la section transversale, la longueur peuvent être effectuées. Il est très utile dans l'évaluation préopératoire d'une intervention chirurgicale.

Pour les projections 2D utilisées en radiothérapie pour l'assurance qualité et la planification des traitements de radiothérapie externe , y compris les radiographies reconstruites numériquement , voir la vue de Beam .

Exemples de différents algorithmes d'épaississement des reconstructions multiplanaires
Type de projection Illustration schématique Exemples (dalles de 10 mm) La description Les usages
Projection d'intensité moyenne (AIP) Intensité moyenne projection.gif Projection d'intensité moyenne coronale CT thorax.gif L'atténuation moyenne de chaque voxel est affichée. L'image deviendra plus lisse à mesure que l'épaisseur de la tranche augmente. Elle ressemblera de plus en plus à la radiographie projectionnelle conventionnelle à mesure que l'épaisseur de la tranche augmente. Utile pour identifier les structures internes d'un organe solide ou les parois de structures creuses, telles que les intestins.
Projection d'intensité maximale (MIP) Intensité maximale projection.gif Projection coronaire d'intensité maximale CT thorax.gif Le voxel avec l'atténuation la plus élevée est affiché. Par conséquent, les structures hautement atténuantes telles que les vaisseaux sanguins remplis de produits de contraste sont améliorées. Utile pour les études angiographiques et l'identification des nodules pulmonaires.
Projection d'intensité minimale (MinIP) Intensité minimale projection.gif Projection coronale d'intensité minimale CT thorax.gif Le voxel avec l'atténuation la plus faible est affiché. Par conséquent, les structures à faible atténuation telles que les espaces d'air sont améliorées. Utile pour évaluer le parenchyme pulmonaire.

Rendu des volumes

Crâne humain 3D à partir de données de tomodensitométrie

Une valeur seuil de radiodensité est fixée par l'opérateur (par exemple, un niveau qui correspond à l'os). À l'aide d' algorithmes de traitement d'image de détection de contour , un modèle 3D peut être construit à partir des données initiales et affiché à l'écran. Différents seuils peuvent être utilisés pour obtenir plusieurs modèles, chaque composant anatomique tel que le muscle, l'os et le cartilage peut être différencié sur la base des différentes couleurs qui lui sont attribuées. Cependant, ce mode de fonctionnement ne peut pas montrer les structures intérieures.

Le rendu de surface est une technique limitée car il affiche uniquement les surfaces qui répondent à une densité de seuil particulière et qui sont tournées vers le spectateur. Cependant, dans le rendu de volume , la transparence, les couleurs et l' ombrage sont utilisés, ce qui facilite la présentation d'un volume dans une seule image. Par exemple, les os du bassin pourraient être affichés comme semi-transparents, de sorte que, même en regardant sous un angle oblique, une partie de l'image n'en cache pas une autre.

Qualité d'image

Dose par rapport à la qualité de l'image

Un problème important en radiologie aujourd'hui est de savoir comment réduire la dose de rayonnement pendant les examens CT sans compromettre la qualité de l'image. En général, des doses de rayonnement plus élevées donnent des images à plus haute résolution, tandis que des doses plus faibles entraînent un bruit d'image accru et des images floues. Cependant, une dose plus élevée augmente les effets secondaires indésirables, y compris le risque de cancer radio-induit – un scanner abdominal en quatre phases donne la même dose de rayonnement que 300 radiographies pulmonaires. Plusieurs méthodes permettant de réduire l'exposition aux rayonnements ionisants lors d'un scanner existent.

  1. Une nouvelle technologie logicielle peut réduire considérablement la dose de rayonnement requise. De nouveaux algorithmes de reconstruction tomographique itératifs ( par exemple , la variance minimale asymptotique creuse itérative ) pourraient offrir une super-résolution sans nécessiter une dose de rayonnement plus élevée.
  2. Personnalisez l'examen et ajustez la dose de rayonnement au type de corps et à l'organe examiné. Différents types de corps et organes nécessitent différentes quantités de rayonnement.
  3. Une résolution plus élevée n'est pas toujours appropriée, comme la détection de petites masses pulmonaires.

Artefacts

Bien que les images produites par CT soient généralement des représentations fidèles du volume numérisé, la technique est sensible à un certain nombre d' artefacts , tels que les suivants : Chapitres 3 et 5

Artefact de série
Des stries sont souvent observées autour des matériaux qui bloquent la plupart des rayons X, tels que le métal ou les os. De nombreux facteurs contribuent à ces traînées : sous-échantillonnage, manque de photons, mouvement, durcissement du faisceau et diffusion Compton . Ce type d'artefact se produit généralement dans la fosse postérieure du cerveau, ou s'il y a des implants métalliques. Les stries peuvent être réduites à l'aide de techniques de reconstruction plus récentes. Des approches telles que la réduction des artefacts métalliques (MAR) peuvent également réduire cet artefact. Les techniques MAR incluent l'imagerie spectrale, où les images CT sont prises avec des photons de différents niveaux d'énergie, puis synthétisées en images monochromatiques avec un logiciel spécial tel que GSI (Gemstone Spectral Imaging).
Effet de volume partiel
Cela apparaît comme un "flou" des bords. Cela est dû au fait que le scanner est incapable de faire la différence entre une petite quantité de matériau de haute densité (par exemple, de l'os) et une plus grande quantité de densité inférieure (par exemple, du cartilage). La reconstruction suppose que l'atténuation des rayons X au sein de chaque voxel est homogène ; cela peut ne pas être le cas pour les arêtes vives. Ceci est le plus souvent observé dans la direction z (direction cranio-caudale), en raison de l'utilisation conventionnelle de voxels hautement anisotropes , qui ont une résolution hors plan beaucoup plus faible que la résolution dans le plan. Ceci peut être partiellement surmonté en scannant à l'aide de tranches plus fines, ou une acquisition isotrope sur un scanner moderne.
Artefact de l'anneau
CT scan du cerveau dans le plan axial avec artefact en anneau.
Probablement l'artefact mécanique le plus courant, l'image d'un ou plusieurs "anneaux" apparaît dans une image. Ils sont généralement causés par les variations de la réponse des éléments individuels dans un détecteur de rayons X bidimensionnel en raison d'un défaut ou d'un mauvais étalonnage. Les artefacts annulaires peuvent être largement réduits par la normalisation de l'intensité, également appelée correction de champ plat. Les anneaux restants peuvent être supprimés par une transformation en espace polaire, où ils deviennent des bandes linéaires. Une évaluation comparative de la réduction des artefacts annulaires sur les images de tomographie aux rayons X a montré que la méthode de Sijbers et Postnov peut supprimer efficacement les artefacts annulaires.
Bruit
Cela apparaît sous forme de grain sur l'image et est causé par un faible rapport signal sur bruit. Cela se produit plus fréquemment lorsqu'une épaisseur de tranche mince est utilisée. Cela peut également se produire lorsque la puissance fournie au tube à rayons X est insuffisante pour pénétrer l'anatomie.
Moulin à vent
Des traînées peuvent apparaître lorsque les détecteurs coupent le plan de reconstruction. Cela peut être réduit avec des filtres ou une réduction de la hauteur tonale.
Durcissement de faisceau
Cela peut donner une « apparence en coupe » lorsque les niveaux de gris sont visualisés en hauteur. Cela se produit parce que les sources conventionnelles, comme les tubes à rayons X, émettent un spectre polychromatique. Les photons de niveaux d' énergie photonique plus élevés sont généralement moins atténués. Pour cette raison, l'énergie moyenne du spectre augmente lors du passage de l'objet, souvent décrit comme devenant "plus dur". Ceci conduit à un effet sous-estimant de plus en plus l'épaisseur du matériau, s'il n'est pas corrigé. De nombreux algorithmes existent pour corriger cet artefact. Ils peuvent être divisés en méthodes mono- et multi-matériaux.

Avantages

La tomodensitométrie présente plusieurs avantages par rapport à la radiographie médicale bidimensionnelle traditionnelle . Premièrement, CT élimine la superposition d'images de structures en dehors de la zone d'intérêt. Deuxièmement, les tomodensitogrammes ont une résolution d'image supérieure , permettant l'examen de détails plus fins. La TDM peut distinguer les tissus dont la densité radiographique diffère de 1 % ou moins. Troisièmement, la tomodensitométrie permet une imagerie reformatée multiplanaire : les données de numérisation peuvent être visualisées dans le plan transversal (ou axial) , coronal ou sagittal , en fonction de la tâche diagnostique.

L'amélioration de la résolution du CT a permis le développement de nouvelles investigations. Par exemple, l' angiographie CT évite l'insertion invasive d'un cathéter . La tomodensitométrie peut effectuer une coloscopie virtuelle avec une plus grande précision et moins d'inconfort pour le patient qu'une coloscopie traditionnelle . La colonographie virtuelle est beaucoup plus précise qu'un lavement baryté pour la détection des tumeurs et utilise une dose de rayonnement plus faible.

La tomodensitométrie est une technique de diagnostic à rayonnement modéré à élevé . La dose de rayonnement pour un examen particulier dépend de plusieurs facteurs : volume scanné, corpulence du patient, nombre et type de séquences de scan, et résolution et qualité d'image souhaitées. Deux paramètres de tomodensitométrie hélicoïdale, le courant du tube et le pas, peuvent être ajustés facilement et ont un effet profond sur le rayonnement. La tomodensitométrie est plus précise que les radiographies bidimensionnelles pour évaluer la fusion intersomatique antérieure, bien qu'elles puissent encore sur-interpréter l'étendue de la fusion.

Effets indésirables

Cancer

Le rayonnement utilisé dans les tomodensitogrammes peut endommager les cellules du corps, y compris les molécules d'ADN , ce qui peut entraîner un cancer radio-induit . Les doses de rayonnement reçues des tomodensitogrammes sont variables. Par rapport aux techniques de radiographie à dose la plus faible, les tomodensitogrammes peuvent avoir une dose 100 à 1 000 fois plus élevée que les radiographies conventionnelles. Cependant, une radiographie de la colonne lombaire a une dose similaire à celle d'un scanner de la tête. Les articles dans les médias exagèrent souvent la dose relative de tomodensitométrie en comparant les techniques de radiographie à dose la plus faible (radiographie thoracique) avec les techniques de tomodensitométrie à dose la plus élevée. En général, la dose de rayonnement associée à une tomodensitométrie abdominale de routine a une dose de rayonnement similaire à trois ans de rayonnement de fond moyen .

Des études récentes sur 2,5 millions de patients et 3,2 millions de patients ont attiré l'attention sur des doses cumulées élevées de plus de 100 mSv chez les patients subissant des tomodensitométries récurrentes dans un court laps de temps de 1 à 5 ans.

Certains experts notent que les tomodensitogrammes sont connus pour être « surutilisés » et « il y a malheureusement peu de preuves de meilleurs résultats pour la santé associés au taux élevé actuel de tomodensitométries ». D'autre part, un article récent analysant les données de patients ayant reçu des doses cumulées élevées a montré un degré élevé d'utilisation appropriée. Cela crée un problème important de risque de cancer pour ces patients. De plus, une découverte très significative qui n'était pas signalée auparavant est que certains patients ont reçu une dose > 100 mSv à partir de tomodensitogrammes en une seule journée, ce qui contrecarre les critiques existantes que certains chercheurs pourraient avoir sur les effets d'une exposition prolongée par rapport à une exposition aiguë.

Les premières estimations des dommages causés par la tomodensitométrie sont en partie basées sur des expositions aux rayonnements similaires subies par les personnes présentes lors des explosions de bombes atomiques au Japon après la Seconde Guerre mondiale et celles des travailleurs de l'industrie nucléaire . Certains experts prévoient qu'à l'avenir, entre trois et cinq pour cent de tous les cancers résulteraient de l'imagerie médicale.

Une étude australienne portant sur 10,9 millions de personnes a rapporté que l'augmentation de l'incidence du cancer après l'exposition à la tomodensitométrie dans cette cohorte était principalement due à l'irradiation. Dans ce groupe, une tomodensitométrie sur 1800 était suivie d'un excès de cancer. Si le risque à vie de développer un cancer est de 40 %, le risque absolu passe à 40,05 % après un scanner.

Certaines études ont montré que les publications indiquant un risque accru de cancer à partir de doses typiques de tomodensitométrie corporelle sont entachées de sérieuses limitations méthodologiques et de plusieurs résultats hautement improbables, concluant qu'aucune preuve n'indique que des doses aussi faibles causent des dommages à long terme.

Une étude a estimé que jusqu'à 0,4 % des cancers aux États-Unis résultaient de la tomodensitométrie, et que ce chiffre pourrait avoir augmenté jusqu'à 1,5 à 2 % sur la base du taux d'utilisation de la tomodensitométrie en 2007. D'autres contestent cette estimation, car il n'y a pas de consensus sur le fait que les faibles niveaux de rayonnement utilisés dans les tomodensitogrammes causent des dommages. Des doses de rayonnement plus faibles sont utilisées dans de nombreux cas, comme dans l'investigation de la colique néphrétique.

L'âge d'une personne joue un rôle important dans le risque ultérieur de cancer. Les risques de mortalité par cancer à vie estimés à partir d'une tomodensitométrie abdominale d'un enfant d'un an sont de 0,1 %, ou 1:1000 scans. Le risque pour une personne de 40 ans est la moitié de celui d'une personne de 20 ans avec beaucoup moins de risque chez les personnes âgées. La Commission internationale de protection radiologique estime que le risque pour un fœtus d'être exposé à 10 mGy (une unité d'exposition aux rayonnements) augmente le taux de cancer avant 20 ans de 0,03 % à 0,04 % (à titre de référence, une angiographie pulmonaire CT expose une fœtus à 4 mGy). Une revue de 2012 n'a pas trouvé d'association entre les radiations médicales et le risque de cancer chez les enfants, notant toutefois l'existence de limites dans les preuves sur lesquelles la revue est basée.

Les tomodensitogrammes peuvent être effectués avec différents paramètres pour une exposition plus faible chez les enfants, la plupart des fabricants de tomodensitogrammes à partir de 2007 ayant cette fonction intégrée. De plus, certaines conditions peuvent exiger que les enfants soient exposés à plusieurs tomodensitogrammes. Les preuves actuelles suggèrent d'informer les parents des risques de la tomodensitométrie pédiatrique.

Réactions de contraste

Aux États-Unis, la moitié des tomodensitogrammes sont des tomodensitogrammes de contraste utilisant des agents de contraste radio- injectés par voie intraveineuse . Les réactions les plus courantes de ces agents sont bénignes, notamment des nausées, des vomissements et des démangeaisons. Des réactions graves mettant la vie en danger peuvent rarement survenir. Les réactions globales surviennent chez 1 à 3 % des personnes avec un contraste non ionique et 4 à 12 % des personnes avec un contraste ionique . Des éruptions cutanées peuvent apparaître en une semaine chez 3% des personnes.

Les anciens agents de contraste radiologique ont provoqué une anaphylaxie dans 1 % des cas, tandis que les nouveaux agents à faible osmolaire provoquent des réactions dans 0,01 à 0,04 % des cas. La mort survient chez environ 2 à 30 personnes pour 1 000 000 d'administrations, les agents plus récents étant plus sûrs. Il existe un risque plus élevé de mortalité chez les femmes, les personnes âgées ou en mauvaise santé, généralement secondaire à une anaphylaxie ou à une lésion rénale aiguë .

L'agent de contraste peut induire une néphropathie induite par le contraste . Cela se produit chez 2 à 7 % des personnes qui reçoivent ces agents, avec un risque plus élevé chez celles qui ont une insuffisance rénale préexistante, un diabète préexistant ou un volume intravasculaire réduit. Il est généralement conseillé aux personnes atteintes d'insuffisance rénale légère de s'hydrater complètement pendant plusieurs heures avant et après l'injection. Pour l'insuffisance rénale modérée, l'utilisation de produit de contraste iodé doit être évitée ; cela peut signifier l'utilisation d'une technique alternative au lieu de CT. Les personnes atteintes d'insuffisance rénale grave nécessitant une dialyse nécessitent des précautions moins strictes, car leurs reins ont si peu de fonction restante qu'aucun dommage supplémentaire ne serait perceptible et la dialyse éliminera l'agent de contraste ; il est normalement recommandé, cependant, d'organiser la dialyse dès que possible après l'administration du produit de contraste afin de minimiser les effets indésirables du produit de contraste.

En plus de l'utilisation d'un produit de contraste intraveineux, des agents de contraste administrés par voie orale sont fréquemment utilisés lors de l'examen de l'abdomen. Ce sont souvent les mêmes que les agents de contraste intraveineux, simplement dilués à environ 10 % de la concentration. Cependant, des alternatives orales au produit de contraste iodé existent, telles que des suspensions de sulfate de baryum très diluées (0,5 à 1 % p/v) . Le sulfate de baryum dilué a l'avantage de ne pas provoquer de réactions de type allergique ou d'insuffisance rénale, mais ne peut pas être utilisé chez les patients suspectés de perforation intestinale ou de lésion intestinale suspectée, car une fuite de sulfate de baryum d'un intestin endommagé peut provoquer une péritonite mortelle .

Les effets secondaires des agents de contraste , administrés par voie intraveineuse dans certains tomodensitogrammes, pourraient altérer les performances rénales chez les patients atteints d' insuffisance rénale , bien que ce risque soit maintenant considéré comme plus faible qu'on ne le pensait auparavant.

Numériser la dose

Examen Dose efficace
typique ( mSv )
à l'ensemble du corps
Dose absorbée
typique ( mGy )
à l' organe en question
Rayonnement de fond annuel 2.4 2.4
Radiographie pulmonaire 0,02 0,01-0,15
Tête CT 1–2 56
Mammographie de dépistage 0,4 3
CT abdominal 8 14
TDM thoracique 5–7 13
CT colonographie 6–11
TDM thorax, abdomen et bassin 9,9 12
TDM cardiaque 9-12 40-100
Lavement baryté 15 15
TDM abdominale néonatale 20 20

Le tableau indique les expositions moyennes aux rayonnements, cependant, il peut y avoir une grande variation dans les doses de rayonnement entre des types d'analyse similaires, la dose la plus élevée pouvant être jusqu'à 22 fois supérieure à la dose la plus faible. Une radiographie à film ordinaire typique implique une dose de rayonnement de 0,01 à 0,15 mGy, tandis qu'un scanner typique peut impliquer 10 à 20 mGy pour des organes spécifiques et peut aller jusqu'à 80 mGy pour certains tomodensitogrammes spécialisés.

À des fins de comparaison, le débit de dose moyen mondial provenant de sources naturelles de rayonnement de fond est de 2,4  mSv par an, égal à des fins pratiques dans cette application à 2,4 mGy par an. Bien qu'il existe une certaine variation, la plupart des gens (99 %) ont reçu moins de 7 mSv par an comme rayonnement de fond. L'imagerie médicale en 2007 représentait la moitié de l'exposition aux rayonnements des personnes aux États-Unis, les tomodensitogrammes représentant les deux tiers de ce montant. Au Royaume-Uni, il représente 15 % de l'exposition aux rayonnements. La dose moyenne de rayonnement provenant de sources médicales est ≈ 0,6 mSv par personne dans le monde en 2007. Celles de l'industrie nucléaire aux États-Unis sont limitées à des doses de 50 mSv par an et de 100 mSv tous les 5 ans.

Le plomb est le principal matériau utilisé par le personnel de radiographie pour se protéger contre les rayons X diffusés.

Unités de dose de rayonnement

La dose de rayonnement rapportée dans l' unité gray ou mGy est proportionnelle à la quantité d'énergie que la partie du corps irradiée devrait absorber et à l'effet physique (tel que les cassures double brin de l'ADN ) sur les liaisons chimiques des cellules par rayonnement X est proportionnel à cette énergie.

L' unité sievert est utilisée dans le rapport de la dose efficace . L'unité sievert, dans le contexte des tomodensitogrammes, ne correspond pas à la dose de rayonnement réelle qu'absorbe la partie du corps scannée mais à une autre dose de rayonnement d'un autre scénario, le corps entier absorbant l'autre dose de rayonnement et l'autre dose de rayonnement étant d'un magnitude, estimée avoir la même probabilité d'induire un cancer que la tomodensitométrie. Ainsi, comme le montre le tableau ci-dessus, le rayonnement réel qui est absorbé par une partie du corps scannée est souvent beaucoup plus important que ne le suggère la dose efficace. Une mesure spécifique, appelée indice de dose de tomodensitométrie (CTDI), est couramment utilisée comme estimation de la dose de rayonnement absorbée pour les tissus dans la région de balayage, et est automatiquement calculée par les tomodensitomètres médicaux.

La dose équivalente est la dose efficace d'un cas, dans lequel le corps entier absorberait en fait la même dose de rayonnement, et l'unité sievert est utilisée dans son rapport. Dans le cas d'un rayonnement non uniforme, ou d'un rayonnement administré à une partie seulement du corps, ce qui est courant pour les examens CT, l'utilisation de la seule dose équivalente locale surestimerait les risques biologiques pour l'organisme entier.

Effets des rayonnements

La plupart des effets néfastes sur la santé de l'exposition aux rayonnements peuvent être regroupés en deux catégories générales :

  • effets déterministes (réactions tissulaires nocives) dus en grande partie à la destruction/dysfonctionnement des cellules suite à des doses élevées ;
  • effets stochastiques, c'est-à-dire cancer et effets héréditaires impliquant soit le développement d'un cancer chez les individus exposés en raison d'une mutation de cellules somatiques, soit une maladie héréditaire chez leur progéniture en raison d'une mutation des cellules reproductrices (germinales).

Le risque supplémentaire à vie de développer un cancer par un seul scanner abdominal de 8 mSv est estimé à 0,05 %, soit 1 sur 2 000.

En raison de la susceptibilité accrue des fœtus à l'exposition aux rayonnements, la dose de rayonnement d'une tomodensitométrie est une considération importante dans le choix de l'imagerie médicale pendant la grossesse .

Doses excessives

En octobre 2009, la Food and Drug Administration (FDA) des États-Unis a lancé une enquête sur les tomodensitogrammes de perfusion cérébrale (PCT), sur la base de brûlures par rayonnement causées par des réglages incorrects dans une installation particulière pour ce type particulier de tomodensitométrie. Plus de 256 patients ont été exposés à des radiations pendant plus de 18 mois. Plus de 40 % d'entre eux ont perdu des mèches de cheveux et ont incité l'éditorial à demander un renforcement des programmes d'assurance qualité de la tomodensitométrie. Il a été noté que « bien qu'une exposition inutile aux rayonnements doive être évitée, une tomodensitométrie médicalement nécessaire obtenue avec un paramètre d'acquisition approprié présente des avantages qui l'emportent sur les risques liés aux rayonnements ». Des problèmes similaires ont été signalés dans d'autres centres. On pense que ces incidents sont dus à une erreur humaine .

Mécanisme

Scanner CT avec couvercle retiré pour montrer les composants internes. Légende :
T : tube à rayons X
D : détecteurs de rayons X
X : faisceau de rayons X
R : rotation du portique
L'image de gauche est un sinogramme qui est une représentation graphique des données brutes obtenues à partir d'un scanner. À droite se trouve un échantillon d'image dérivé des données brutes.

La tomodensitométrie fonctionne à l'aide d'un générateur de rayons X qui tourne autour de l'objet ; Les détecteurs de rayons X sont positionnés du côté opposé du cercle à la source de rayons X. Lorsque les rayons X traversent le patient, ils sont atténués différemment par divers tissus en fonction de la densité tissulaire. Une représentation visuelle des données brutes obtenues s'appelle un sinogramme, mais elle n'est pas suffisante pour l'interprétation. Une fois les données numérisées acquises, les données doivent être traitées à l'aide d'une forme de reconstruction tomographique , qui produit une série d'images en coupe. Ces images transversales sont constituées de petites unités de pixels ou de voxels.

Les pixels d'une image obtenue par tomodensitométrie sont affichés en termes de radiodensité relative . Le pixel lui-même est affiché selon l' atténuation moyenne du ou des tissus auxquels il correspond sur une échelle de +3 071 (le plus atténuant) à -1 024 (le moins atténuant) sur l' échelle de Hounsfield . Le pixel est une unité bidimensionnelle basée sur la taille de la matrice et le champ de vision. Lorsque l'épaisseur de la coupe CT est également prise en compte, l'unité est appelée voxel , qui est une unité tridimensionnelle.

L'eau a une atténuation de 0 unité Hounsfield (HU), tandis que l'air est de -1 000 HU, l'os spongieux est généralement de +400 HU et l'os crânien peut atteindre 2 000 HU ou plus (os temporal) et peut provoquer des artefacts . L'atténuation des implants métalliques dépend du numéro atomique de l'élément utilisé : le titane a généralement une quantité de +1000 HU, l'acier fer peut éteindre complètement les rayons X et est donc responsable des artefacts linéaires bien connus dans les tomodensitogrammes. . Les artefacts sont causés par des transitions abruptes entre les matériaux à faible et à haute densité, ce qui entraîne des valeurs de données qui dépassent la plage dynamique de l'électronique de traitement. Les images tomodensitométriques bidimensionnelles sont rendues de manière conventionnelle de sorte que la vue soit comme si on la regardait depuis les pieds du patient. Par conséquent, le côté gauche de l'image est à droite du patient et vice versa, tandis que la partie antérieure de l'image est également la partie antérieure du patient et vice versa. Cet échange gauche-droite correspond à la vision que les médecins ont généralement dans la réalité lorsqu'ils sont positionnés face aux patients.

Initialement, les images générées en tomodensitométrie étaient dans le plan anatomique transversal (axial) , perpendiculaire au grand axe du corps. Les scanners modernes permettent de reformater les données numérisées sous forme d'images dans d'autres plans . Le traitement numérique de la géométrie permet de générer une image tridimensionnelle d'un objet à l'intérieur du corps à partir d'une série d' images radiographiques bidimensionnelles prises par rotation autour d'un axe fixe . Ces images transversales sont largement utilisées pour le diagnostic médical et la thérapie .

Contraste

Les produits de contraste utilisés pour la tomodensitométrie aux rayons X, ainsi que pour les rayons X sur film ordinaire , sont appelés radiocontraste . Les contrastes radioélectriques pour la tomodensitométrie sont, en général, à base d'iode. Ceci est utile pour mettre en évidence des structures telles que les vaisseaux sanguins qui seraient autrement difficiles à délimiter de leur environnement. L'utilisation d'un produit de contraste peut également aider à obtenir des informations fonctionnelles sur les tissus. Souvent, les images sont prises avec et sans contraste radio.

Histoire

L'histoire de la tomodensitométrie à rayons X remonte au moins à 1917 avec la théorie mathématique de la transformée de Radon . En octobre 1963, William H. Oldendorf a reçu un brevet américain pour un « appareil à énergie rayonnante permettant d'étudier des zones sélectionnées d'objets intérieurs obscurcis par un matériau dense ». Le premier tomodensitomètre commercialement viable a été inventé par Godfrey Hounsfield en 1972.

Étymologie

Le mot « tomographie » est dérivé du grec tome (tranche) et graphein (écrire). La tomodensitométrie était à l'origine connue sous le nom de « scan EMI » car elle a été développée au début des années 1970 dans une branche de recherche d' EMI , une société mieux connue aujourd'hui pour ses activités de musique et d'enregistrement. Il a été connu plus tard sous le nom de tomodensitométrie axiale ( CAT ou CT scan ) et röntgenography de section de corps .

Le terme « CAT scan » n'est plus utilisé, car les tomodensitogrammes permettent aujourd'hui des reconstructions multiplanaires. Cela fait de « CT scan » le terme le plus approprié, qui est utilisé par les radiologues dans la langue vernaculaire commune ainsi que dans tout manuel et tout article scientifique.

Dans MeSH , la « tomodensitométrie axiale » a été utilisée de 1977 à 1979, mais l'indexation actuelle inclut explicitement « X-ray » dans le titre.

Le terme sinogramme a été introduit par Paul Edholm et Bertil Jacobson en 1975.

Société et culture

Campagnes

En réponse à l'inquiétude croissante du public et aux progrès continus des meilleures pratiques, l'Alliance for Radiation Safety in Pediatric Imaging a été formée au sein de la Society for Pediatric Radiology . De concert avec l' American Society of Radiologic Technologists , l' American College of Radiology et l' American Association of Physicists in Medicine , la Society for Pediatric Radiology a développé et lancé la campagne Image Gently qui est conçue pour maintenir des études d'imagerie de haute qualité tout en utilisant les doses les plus faibles. et les meilleures pratiques de radioprotection disponibles pour les patients pédiatriques. Cette initiative a été approuvée et appliquée par une liste croissante de diverses organisations médicales professionnelles à travers le monde et a reçu le soutien et l'assistance d'entreprises qui fabriquent des équipements utilisés en radiologie.

Suite au succès de la campagne Image Gently , l'American College of Radiology, la Radiological Society of North America, l'American Association of Physicists in Medicine et l'American Society of Radiologic Technologists ont lancé une campagne similaire pour aborder ce problème dans la population adulte. appelé Image Wisely .

L' Organisation mondiale de la santé et l'Agence internationale de l'énergie atomique (AIEA) des Nations Unies ont également travaillé dans ce domaine et ont des projets en cours conçus pour élargir les meilleures pratiques et réduire la dose de rayonnement des patients.

Prévalence

Nombre de tomodensitomètres par pays (OCDE)
en 2017
(par million d'habitants)
Pays Valeur
 Japon 111,49
 Australie 64,35
 Islande 43,68
 États Unis 42,64
 Danemark 39,72
  la Suisse 39,28
 Lettonie 39.13
 Corée du Sud 38.18
 Allemagne 35.13
 Italie 34,71
 Grèce 34.22
 L'Autriche 28.64
 Finlande 24,51
 Chili 24.27
 Lituanie 23.33
 Irlande 19.14
 Espagne 18.59
 Estonie 18.22
 La France 17.36
 Slovaquie 17.28
 Pologne 16,88
 Luxembourg 16,77
 Nouvelle-Zélande 16,69
 République Tchèque 15,76
 Canada 15.28
 Slovénie 15.00
 Turquie 14,77
 Pays-Bas 13.48
 Russie 13.00
 Israël 9.53
 Hongrie 9.19
 Mexique 5.83
 Colombie 1.24

L'utilisation de la tomodensitométrie a considérablement augmenté au cours des deux dernières décennies. On estime que 72 millions d'analyses ont été effectuées aux États-Unis en 2007, représentant près de la moitié du débit de dose total par habitant des procédures de radiologie et de médecine nucléaire. Parmi les tomodensitogrammes, six à onze pour cent sont effectués chez des enfants, une augmentation de sept à huit fois par rapport à 1980. Des augmentations similaires ont été observées en Europe et en Asie. À Calgary, au Canada, 12,1% des personnes qui se présentent à l'urgence avec une plainte urgente ont reçu un scanner, le plus souvent de la tête ou de l'abdomen. Le pourcentage qui a reçu CT, cependant, variait considérablement par le médecin d'urgence qui les a vus de 1,8 % à 25 %. Dans le service des urgences aux États-Unis, l' imagerie par tomodensitométrie ou IRM est réalisée chez 15 % des personnes qui se présentent avec des blessures en 2007 (contre 6 % en 1998).

L'utilisation accrue de la tomodensitométrie a été la plus importante dans deux domaines : le dépistage des adultes (dépistage CT du poumon chez les fumeurs, coloscopie virtuelle, dépistage cardiaque par CT et CT corps entier chez les patients asymptomatiques) et l'imagerie CT des enfants. Le raccourcissement du temps de balayage à environ 1 seconde, éliminant le strict besoin pour le sujet de rester immobile ou d'être sous sédation, est l'une des principales raisons de la forte augmentation de la population pédiatrique (en particulier pour le diagnostic de l' appendicite ). En 2007, aux États-Unis, une partie des tomodensitogrammes sont effectués inutilement. Certaines estimations placent ce nombre à 30 %. Il y a un certain nombre de raisons à cela, notamment : des préoccupations juridiques, des incitations financières et le désir du public. Par exemple, certaines personnes en bonne santé paient avidement pour recevoir des tomodensitogrammes du corps entier comme dépistage . Dans ce cas, il n'est pas du tout clair que les avantages l'emportent sur les risques et les coûts. Décider si et comment traiter les incidentalomes est complexe, l'exposition aux rayonnements n'est pas négligeable et l'argent pour les scans implique un coût d'opportunité .

Fabricants

Les principaux fabricants d'appareils et d'équipements de tomodensitométrie sont :

Recherche

La tomodensitométrie par comptage de photons est une technique de tomodensitométrie actuellement en cours de développement. Les tomodensitomètres typiques utilisent des détecteurs à intégration d'énergie ; les photons sont mesurés comme une tension sur un condensateur qui est proportionnelle aux rayons X détectés. Cependant, cette technique est sensible au bruit et à d'autres facteurs qui peuvent affecter la linéarité de la relation tension/intensité des rayons X. Les détecteurs de comptage de photons (PCD) sont toujours affectés par le bruit, mais cela ne modifie pas le nombre de photons mesuré. Les PCD présentent plusieurs avantages potentiels, notamment l'amélioration des rapports signal (et contraste) sur bruit, la réduction des doses, l'amélioration de la résolution spatiale et, grâce à l'utilisation de plusieurs énergies, la distinction de plusieurs agents de contraste. Les PCD ne sont devenus réalisables que récemment dans les tomodensitomètres en raison des améliorations apportées aux technologies de détection qui peuvent faire face au volume et au débit de données requis. Depuis février 2016, la tomodensitométrie à comptage de photons est utilisée sur trois sites. Certaines recherches préliminaires ont montré que le potentiel de réduction de la dose de la tomodensitométrie par comptage de photons pour l'imagerie mammaire était très prometteur. Au vu des découvertes récentes de doses cumulées élevées aux patients provenant de tomodensitogrammes récurrents, il y a eu une poussée pour les technologies et techniques de numérisation qui réduisent les doses de rayonnements ionisants aux patients à des niveaux inférieurs au milliSievert (sous-mSv dans la littérature) pendant la tomodensitométrie. processus, un objectif qui persiste.

Voir également

Les références

Liens externes