Une revue des variations technologiques de la tomodensitométrie
VENDREDI 25 AOûT 2023
Soyez le premier à réagirDes chercheurs américains nous retracent, dans un article publié dans la Revue Radiology, les évolutions technologiques liées à la tomodensitométrie. Du multidétecteur au comptage photonique, en passant par le Cone Beam CT, la TDM 4D ou la double énergie, ils font une revue des avantages et inconvénients de chaque application.
La technologie de la tomodensitométrie (TDM) n’a cessé d’évoluer au cours des décennies passées, au point de la voir déclinée en plusieurs applications. Dans un article publié dans la Revue Radiology, des chercheurs américains en détaillent les évolutions jusqu’à nos jours pour l’exploration ostéoarticulaire.
La dernière avancée fondamentale dans la technologie TDM s'est produite il y a environ 30 ans lorsque le concept de « scanner hélicoïdal » continu a été introduit., suivi, en 2008, de la TDM multidétecteur (MDCT) de grand calibre à 320 rangées de détecteurs avec une couverture de zone de 16 cm de large. Cela a éliminé les artefacts « en marche d'escalier » inhérents à la technologie à 64 coupes.
La double énergie pour limiter les artéfacts métalliques et explorer la composition tissulaire
Parallèlement aux progrès des systèmes de détection MDCT, le concept d'acquisition simultanée de TDM à double énergie (DECT) a été développé, avec deux tubes à rayons X émettant des kilovoltages différents. Ses applications cliniques actuelles reposent principalement sur la génération de deux ensembles de données avec deux énergies de tube suffisamment différentes. Mais certaines modalités à source unique - technologie à double faisceau et la technologie de balayage séquentiel – peuvent également générer de la double énergie. Le DECT est particulièrement adapté à la réduction des artefacts métalliques et est plus performant que la TDM classique pour caractériser la composition de la structure tissulaire dans certaines pathologies où la densité tissulaire est altérée.
La TDM 4D et le Cone Beam CT spécialement adaptés à l’ostéoarticulaire
Citons également la TDM 4D, une acquisition volumétrique à haute résolution d'une articulation périphérique pendant un mouvement, qui inclut donc le temps comme quatrième dimension. Pour ces procédures, les patients peuvent être appelés à effectuer des mouvements articulaires durant l'acquisition afin de détecter et de caractériser d’éventuelles pathologies biomécaniques. Cependant, la TDM 4D est associée à une dose de rayonnement efficace plus élevée que la TDM classique, ce qui nécessita une surveillance approfondie.
Au cours de la dernière décennie, la tomodensitométrie à faisceau conique (CBCT) a également été mise au point et a permis d’acquérir une imagerie tridimensionnelle (3D) à haute résolution des membres inférieurs en charge en utilisant une grande surface (jusqu'à à 43 × 43 cm2) détecteurs numériques à écran plat pour obtenir des images 3D en une seule rotation du statif. Comparé au scanner conventionnel, cette technologie peut être facilement installée en raison de sa plus petite taille. Elle permet d’autre part de diminuer la dose de rayonnement pour diverses tâches de diagnostic des articulations périphériques, telles que la détection des fractures et l'évaluation de la guérison.
La TDM à comptage photonique, une rupture technologique en TDM
Mais c’est la TDM à comptage de photons (PCCT), apparue récemment, qui semble constituer une rupture dans les pratiques radiologiques. Le PCCT est une technique qui utilise des détecteurs à comptage de photons pour produire une image avec une résolution spatiale et un contraste plus élevés que les systèmes TDM multidétecteurs conventionnels. Il utilise des détecteurs à comptage de photons pour mesurer les projections de rayons X avec une qualité comparativement supérieure à celle des détecteurs à intégration d'énergie (EID) largement répandus. En convertissant des photons de rayons X individuels en un nuage de charges et en contournant les étapes d'induction de bruit électronique associées à l'agrégation des signaux EID, le PCCT peut atteindre une résolution de contraste nettement plus élevée.
L’impression 3D et l’IA pour matérialiser les progrès du post-traitement
Ses principaux avantages du PCCT sont donc une résolution spatiale et de contraste nettement améliorée par rapport à la TDM classique alors que l’exposition aux rayonnements X est diminuée. Ces caractéristiques annoncent un rôle important du PCCT pour la plupart des applications d’imagerie musculo-squelettique à l’avenir. Le coût et la disponibilité des détecteurs PCCT restent toutefois un défi pour l'adoption large et immédiate de cette technologie.
Il est nécessaire, enfin, d’évoquer ici les progrès du post-traitement pour compléter le panel. Cela concerne notamment l’impression tridimensionnelle (3D) et le rendu cinématographique ont utilisé les données TDM pour améliorer la génération de modèles anatomiques physiques et numériques. Enfin, les progrès dans l’application de l’intelligence artificielle à l’imagerie TDM ont permis l’évaluation automatique des pathologies musculosquelettiques.
Bruno Benque avec RSNA