TDM (TomoDensitoMetrie ou Scanner )
1. TDM :Origine Du Nomination tdm
TDM =TomoDensitoMetrie =Scanner
L'origine de cette nomination et l'abreviation CT qui signifie Computed Tomography
Computed = Calculé : utilisation d'un ordinateur
Tomography = Tomographie : Le mot grec tomos signifie "tranche", graphie signifie "écrire".
La tomographie assistée par ordinateur est le processus qui consiste à générer une image bidimensionnelle d'une tranche/coupe ou d'une section d'un objet tridimensionnel (un tomogramme).
La tomographie assistée par ordinateur (ou tomographie axiale informatisée) est un examen qui utilise des rayons X et un ordinateur pour obtenir une image en coupe du corps humain
2. Historique Du TDM
- Le premier scanner commercial a été inventé par Sir Godfrey Hounsfield à Hayes, au Royaume-Uni, aux Central Research Laboratories de l'EMI, en utilisant des rayons X.
- Le premier scanner EMI a été installé à l'hôpital Atkinson Morley de Wimbledon, en Angleterre.
- Le premier scanner du cerveau d'un patient a été réalisé le 1er octobre 1971.
- Le scanner EMI est limité à la numérisation du cerveau.
- Hounsfield et Cormack ont reçu le prix Nobel 1979 pour leurs contributions à la tomodensitométrie.
- Les calculs théoriques d'Allan McLeod Cormack sur les rayons X ont été utilisés par Hounsfield.
3. Utilisation Diagnostique Du TDM
Depuis son introduction dans les années 1970, le scanner est devenu un outil important de l'imagerie médicale, en complément des rayons X et de l'échographie médicale.
Bien qu'il soit encore assez coûteux, il constitue la référence pour le diagnostic d'un grand nombre d'entités pathologiques différentes.
Il a plus récemment été utilisé pour la médecine préventive ou le dépistage de maladies, par exemple la colonographie par tomodensitométrie pour les patients présentant un risque élevé de cancer du côlon.
Bien qu'un certain nombre d'institutions proposent des scanners du corps entier à la population générale, cette pratique reste controversée en raison de l'absence de bénéfices prouvés, de son coût et de l'exposition aux radiations radiologiste dans un centre radiologique devant un patient ou patiente faire aiguille on veine
Il y a plusieur protocoles du scanner dans chaque region anatomique qui sont :
💦 CRANE
- Technique d'imagerie du cerveau permettant de révéler des tumeurs, des caillots sanguins, des hémorragies ou d'autres anomalies anatomiques.
- Une série d'images informatisées du cerveau à différents niveaux sont prises pour révéler une anatomie normale ou toute anomalie.
- Evaluer un traumatisme cranio-facial aigu
- Déterminer un accident vasculaire cérébral aigu
- Évaluer une suspicion d'hémorragie intracrânienne
- Évaluer les maux de tête Déterminer s'il y a un développement anormal de la tête et du cou Tumeurs , caillots
💦 COU
TDM DU :
CERVICALE, CAVUM, LARYNX, ANGIO CAROTIDE, ANGIO TSA, POLYGONE DE WILIS,SPC/APC,...
- La colonne vertébrale, les voies respiratoires ,les vaisseaux carotides, les glandes salivaires et thyroïdiennes sont incluses.
- Pour évaluer les lésions ou les infections des glandes parotides ou submandibulaires.
- Maladies de la tête et du cou
- Corps étrangers logés dans le cou ou les voies respiratoires supérieures
- Tumeurs ou infections du pharynx et des cordes vocales.
💦 THORACIQUE
THORACIQUE, THORACIQUEE HR, ANGIO-THORACIQUE, ANGIO-PULMONAIRE, RACHIS DORSALE,...
- Montrer la taille, la forme et la position des poumons et d'autres structures dans la poitrine.
- Assurer le suivi des résultats anormaux des radiographies thoraciques standard.
- Trouver la cause des symptômes pulmonaires, comme l'essoufflement ou les douleurs thoraciques.
- Diagnostiquer des maladies pulmonaires telles qu'une tumeur, un excès de liquide autour des poumons ou une embolie pulmonaire.
- Le test est également utilisé pour vérifier la tuberculose, l'emphysème et la pneumonie.
💦 ABDOMEN
TDM DU :
ABDOMEN, FOIS, RATE, PANCREAS, LES REINS, ANGIO-ABDOMINALE, URO-TDM, ENTERO-TDM, COLO-TDM,SPC/APC,...
- Pour tester les douleurs ou gonflements abdominaux
- Masses et tumeurs, y compris le cancer
- Blessures ou infections
- Calculs rénaux
- Appendicite
- Maladies alcooliques du foie
- Cancer du pancréas, du côlon, du bassin rénal.
- Fibrose péritonéale
💦 TDM OSSEUSE
- Identifier les anomalies de la colonne vertébrale, comme la sténose spinale qui peut causer des douleurs dorsales.
- Détecter les tumeurs osseuses et les tumeurs dans les tissus mous entourant les os.
- Pour diagnostiquer l'ostéoporose, qui est fréquente chez les femmes après la ménopause et peut également se produire chez les hommes.
- Pour évaluer une fracture
- Détecter une formation osseuse inhabituelle
- Diagnostiquer les anomalies des articulations.
...Etc , et plusieurs autres protocoles avec beaucoup indication specialement les protocoles scano-guider et les nouveaux dernieres generations et tehnologies , on va expliquer tous ces protocoles dans notre site, donc essayer de nous suiver et partager avec les autres qui sont besoin de nous
4. Avantages Du TDM
Premièrement ,le scanner ou bien en Anglais le CT élimine complètement la superposition d'images de structures en dehors de la zone d'intérêt.
Deuxièmement, en raison de la résolution à haut contraste inhérente à la tomodensitométrie, il est possible de distinguer des différences entre des tissus dont la densité physique diffère de moins de 1 %.
Troisièmement, les données d'une seule procédure d'imagerie CT consistant en plusieurs balayages contigus ou en un balayage hélicoïdal peuvent être visualisées comme des images dans les plans axial, coronal ou sagittal, selon la tâche diagnostique.
C'est ce qu'on appelle l'imagerie reformatée multiplanaire.
Aussi :
- Rapide et indolore
- Peut aider à diagnostiquer et à guider le traitement d'un plus grand nombre d'affections que les radiographies simples.
- Peut détecter la présence de problèmes plus graves
- Vérifient si une maladie précédemment traitée est réapparue
- Pas de superposition d'images.
5. Composantes du TDM
- Gantry (système de scanner) : connaitre Anneau, Fenetre de Mylar
- Système D'Acquisition de Données (DAS=Data Acquisition System)
- Console de commande et opérations (Ordinateur )
💦 Gantry (Système de scanner )
Est le plus grand de ces systèmes. Il est composé de tous les équipements liés au patient, notamment le support du patient, le divan de positionnement, les supports mécaniques et le boîtier du scanner.
Il contient également le cœur du scanner, le tube à rayons X, ainsi que les détecteurs qui génèrent et détectent les rayons X.
- Générateur haute tension
- Tube à rayons X
- Collimateur pré-patient
- Patient
- Collimateur post-patient
- Détecteur
👉 Tube à rayons X
- génère des faisceaux de rayons X
👉 Système de détection Détecteur
- détecte les rayons X qui traversent le corps du patient.
- Deux types de détecteurs sont utilisés
- Matériaux utilisés
- Iodure de sodium
- Oxyde de bismuth et de germanium
- Iodure de césium
- Cristaux scintillateurs de tungstate de cadmium Anneaux détecteurs photo-multiplicateurs
- Matériaux utilisés
- Xénon
- Krypton
- Xénon + Krypton
Comme 90% de 50 est 45, le rendement est le même. L'efficacité globale des deux détecteurs est la même.
👉 Collimateurs
- rétrécit les faisceaux de rayons X
👉 Filtres
Ils sont utilisés pour filtrer certains rayons susceptibles d'être nocifs et de pénétrer dans le corps du patient.
👉 Table du patient
C'est un element essentielle pour assurer les differentes positions du patien selon les differentes besoin et procedure des examens
💦 Système d'Acquisition de Données (DAS)
- Les photons des rayons X arrivent sur le détecteur.
- Le détecteur détecte l'intensité sous forme de courant.
- Le courant est converti en tension.
- L'intégrateur analogique élimine les pointes.
- Le signal analogique est converti en forme numérique.
- Après suffisamment de mesures de transmission (détecteur)
- Envoyées à l'ordinateur pour être traitées
- Plus de 250 000 algorithmes de reconstruction sont utilisés (exemple : technique de reconstruction algébrique) pour calculer l'image.
👉 Deux Types TDM
Conventionnel
- le scanner est pris tranche par tranche et après la tranche le scanner s'arrête.
- Par exemple, du haut de l'abdomen au bassin. Le patient doit alors retenir sa respiration.
Scanner en spirale
- Scan continu effectué en spirale. Il est rapide.
💦 Console de commande et opérations tdm (Ordinateur )
- Elle est utilisée pour saisir tous les facteurs liés à la réalisation d'un scanner.
- En général, cette console est composée d'un ordinateur, d'un clavier et de plusieurs moniteurs.
- Parceque il est en relation directe avec la Gantry et les autres accessoires du tdm qui sont responsable a la demarche et la fonction du tdm et leur commande et programation.
- Ne pas just scanographique parceque les nouveaux generations du tdm on une option de lire n'importe quelle type et format d'autre image comme images radiologique IRM,...
6. Illustration Du TDM
Les données des tranches de rayons X sont générées à l'aide d'une source de rayons X qui tourne autour de l'objet ; les capteurs de rayons X sont positionnés sur le côté opposé du cercle par rapport à la source de rayons X.
De nombreuses données sont prises progressivement au fur et à mesure que l'objet passe dans le portique.
Ils sont combinés ensemble par la procédure mathématique connue sous le nom de reconstruction tomographique.
Des produits de contraste tels que le contraste iodé intraveineux sont utilisés.
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 permettre d'obtenir des informations fonctionnelles sur les tissus.
7. Principe De Fonctionnement
Lorsque les rayons X traversent le corps humain, une partie des rayons est absorbée et une autre traverse le corps pour produire une image.
Dans l'imagerie radiographique ordinaire, le film absorbe directement les rayons X pénétrés.
Dans le cas du scanner, un dispositif électronique appelé "matrice de détection" absorbe les rayons X pénétrés, mesure la quantité de rayons X et transmet les données à un système informatique.
Un système informatique sophistiqué, à son tour, calcule et analyse les données de chaque détecteur à chaque niveau, et reconstruit finalement de multiples images en coupe transversale, en deux dimensions.
Affichées à l'écran
◦ Échelle de Hounsfield( la référence de transformation linéaire étant l'eau distillée)
◦ Plage de +1000(os) à -1000(air/gaz)
◦ Le nombre du tdm ou l'échelle de Hounsfield est une mesure de la radiodensité.
◦ Le nombre tdm est mesuré en unité Hounsfield.
8. Des termes tres importantes
💦 Qu'est-ce qu'une coupe dans un CT ? ( Slice )
Le nombre de coupes désigne le nombre de rangées de détecteurs sur l'axe z d'un tomodensitomètre.
Vous pouvez voir qu'un tomodensitomètre particulier est appelé "tomodensitomètre à 8coupes", "tomodensitomètre à 16 coupes", ...etc.
Dans un scanner à 8 coupes, il y a huit coupes de données capturées pour chaque rotation du portique.
💦 Qu'est-ce que l'épaisseur de la coupe ? ( Slice Thikness )
L'épaisseur de la tranche fait référence à la résolution (souvent axiale) du scanner (2 mm dans l'illustration).
💦 Qu'est-ce que l'incrément de tranche ? ( Slice Increment )
L'incrément de tranche fait référence au mouvement de la table/du scanner pour scanner la tranche suivante (variant de 1 mm à 4 mm dans l'illustration).
💦 Comment calcule-t-on l'épaisseur de la coupe en tomodensitométrie ?
Avec la tomodensitométrie à une seule coupe, l'épaisseur de la coupe est déterminée par la largeur du détecteur - avec un léger élargissement de la coupe simplement basé sur le pas du balayage hélicoïdal.
Avec la TDM, les tranches peuvent être composées d'un seul détecteur d'épaisseur ou de plusieurs détecteurs adjacents.
💦 Qu'est-ce que le champ de vision ? ( Field of View (FOV) )
Est défini comme les dimensions de la région anatomique exacte incluse dans un scan. Le FOV peut être carré ou asymétrique.
Selon le fournisseur, il est spécifié en millimètres ou en centimètres. Le FOV est également le produit mathématique de la matrice d'acquisition et des dimensions des pixels.
💦 Qu'est-ce que le SFOV ?
Le champ de vision de balayage est la zone balayée. Ce facteur de balayage sélectionnable est mesuré à partir de l'isocentre du système de CT jusqu'au bord le plus éloigné du patient.
💦 Qu'est-ce que le DFOV ?
Display field of view - détermine la partie du champ de vision du scanner qui est reconstruite en une image.
Le DFOV peut être inférieur ou égal au SFOV mais ne peut pas être supérieur au SFOV.
💦 Qu'est-ce que la collimation CT ?
Les collimateurs antidiffusion (également appelés septa ou grille antidiffusion) sont utilisés dans les appareils à rayons X CT utilisés pour l'imagerie médicale, mais aussi dans des applications à rayons X non médicales telles que les scanners de fret dans les ports (aériens).
Le collimateur est situé immédiatement devant les détecteurs pour les protéger des rayons X diffusés.
💦 Qu'est-ce que la collimation du faisceau dans un scanner ? (beam collimation)
Comme c'est la longueur du détecteur individuel (ou des éléments de détection liés) acquérant des données pour chacune des tranches acquises simultanément qui limite la largeur du faisceau de rayons X contribuant à cette tranche, cette longueur est souvent appelée collimation du détecteur.
Augmentation ▲ du Collimation ( largeur du faisceau) → implique -> augmentation du :
- ▲ Temps de balayage
- ▲ Exposition
- ▲ Artefact de mouvement
- ▲ Epaisseur de la tranche la plus fine possible
💦 Qu'est-ce que le Pitch ? ( The Pitch )
The pitch (in computed tomography) is the ratio of the patient table increment to the total nominal beam width for the CT scan. The pitch factor relates the volume coverage speed to the thinnest sections that can be reconstructed.
💦 Comment le Pitch du scanner est-il calculé ?
Tomodensitométrie à une seule coupe (SSCT)
Le terme "Pitch" est utilisé et est défini comme la distance parcourue par la table lors d'une rotation de 360° du portique, divisée par la collimation du faisceau.
Par exemple, si la table se déplace de 5 mm en une rotation et que la collimation du faisceau est de 5 mm, le pas est égal à 5 mm / 5 mm = 1,0.
Pitch = T / W
T = Table increment
W = Beam Width (collimation).
Degradation ▼ Pitch → Chevauchement→ implique :
- ▲ temps de balayage → artefact de mouvement
- ▲ exposition
💦 Qu'est-ce que le scanner multicoupe ?
💦 Qu'est-ce que la qualité de l'image en tomodensitométrie ?
💦 Que signifie la densité sur un scanner ?
💦 Qu'est-ce qu'une forte atténuation sur un scanner ?
💦 Qu'est-ce que la reconstruction d'image en TDM ?
💦 Qu'est-ce que le noyau en tomographie ? ( kernel )
Raw Data -----> Image
Le noyau, également connu sous le nom d'algorithme de convolution, désigne le processus utilisé pour modifier le contenu fréquentiel des données de projection avant la rétroprojection lors de la reconstruction de l'image dans un scanner CT .
Ce processus corrige l'image en réduisant le flou.
💦 Qu'est-ce que le bruit en tomodensitométrie ? ( CT noise)
Le bruit en tomographie assistée par ordinateur est un changement indésirable des valeurs des pixels dans une image par ailleurs homogène.
Le bruit est souvent défini comme l'apparence granuleuse de l'imagerie en coupe transversale ; le plus souvent, il s'agit d'une marbrure quantique. ...
Plus le rapport est élevé, moins le bruit est présent dans l'image.
💦 Qu'est-ce que le rapport signal/bruit en tdm ? (Signal-to-noise ratio (SNR))
Le rapport signal/bruit (SNR) est un terme générique qui, en radiologie, est une mesure du signal réel (c'est-à-dire reflétant l'anatomie réelle) par rapport au bruit (par exemple, la marbrure quantique aléatoire). ...
Le rapport signal/bruit en tomodensitométrie suit grosso modo les mêmes principes que ceux des radiographies ordinaires.
💦 Qu'est-ce que la Matrice ?
Grille bidimensionnelle de pixels, utilisée pour composer des images sur un écran d'affichage. La matrice détermine le nombre de lignes et de colonnes.
Effet de volume partiel : Lorsque différents tissus/objets sont représentés par le même voxel. Chaque tissu/objet ne remplit que partiellement le voxel et constitue donc un volume partiel.
💦 Qu'est-ce qu'un pixel en tomodensitométrie ?
Élément d'image dimensionnel du pixel qui constitue la matrice. Chaque pixel représente un numéro de CT et constitue le bloc de construction de la matrice et de l'image.
Taille du pixel = DFOV / Matrice
💦 Qu'est-ce qu'un pixel et un voxel en tomodensitométrie ?
L'image obtenue par le scanner est une image numérique et consiste en une matrice carrée d'éléments (pixel), dont chacun représente un voxel (élément de volume) du tissu du patient.
L'image CT typique est composée de 512 lignes, chacune de 512 pixels, c'est-à-dire une matrice carrée de 512 x 512 = 262 144 pixels (un pour chaque voxel).
💦 Combien de pixels compte une matrice de 512x512 ?
La taille de la matrice est déterminée en multipliant le nombre de pixels de la longueur par la largeur de la grille de l'image. La plupart des images sont affichées sur une matrice de 512x512, soit un total de 262 144 pixels.
💦 Que signifie le mot voxel ?
Tout élément discret constituant une entité tridimensionnelle. L'équivalent 3D d'un pixel.
💦 Qu'est-ce que les données brutes ? ( Raw data )
Les données brutes sont les valeurs de tous les signaux mesurés par les détecteurs au cours d'un examen. ...
À partir de ces données, les images CT sont reconstruites en utilisant des procédures mathématiques comme le filtrage par convolution et la rétroprojection.
Reconstruction = Données brutes→ Images axiales / coronales / sagittales.
Reformatage = Images (axiales) → Images coronales / sagittales.
Données prospectives : Une image reconstruite automatiquement à partir des données du scanner.
💦 Quelle est la différence entre les données brutes et les données d'image ?
Les données brutes comprennent toutes les mesures obtenues à partir du réseau de détecteurs ; elles sont également appelées "données de balayage".
Les données d'image sont obtenues une fois que l'ordinateur a traité les données brutes et affiché une image.
💦 Qu'est-ce que le volume CTDI ? ( CTDI )
Le volume CTDI spécifie l'intensité de rayonnement utilisée pour effectuer un examen CT spécifique et est la mesure utilisée par l'American College of Radiology (ACR) pour la pratique du CT
💦 Qu'est-ce que le produit dose-longueur ? ( DLP )
Le produit dose-longueur (DLP), mesuré en mGy*cm, est une mesure de la sortie/exposition au rayonnement du tube de tomodensitométrie.
Il est lié à l'indice de dose CT volumique (CTDIvol), mais le CTDIvol représente la dose à travers une tranche d'un fantôme approprié.
Le DLP tient compte de la longueur du rayonnement émis le long de l'axe z (l'axe long du patient).
💦 Combien de mGy représente un examen CT ?
Les distributions de DLP et de dose efficace sont rapportées pour les examens monophasés, les examens multiphasés et tous les examens.
Résultats :
- Pour les adultes, le CTDIvol médian était de 50 mGy (IQR, 37-62 mGy)
- pour la tête, de 12 mGy (IQR, 7-17 mGy)
- pour la poitrine et de 12 mGy (IQR, 8-17 mGy) pour l'abdomen.
9. Traitement et Affichage Des Images Scanographique
- MPR / MPR courbe.
- MIP / Min IP.
- SSD
- VRT.
- Endoscopie virtuelle.
10. Windowing
Le fenêtrage est le processus qui consiste à utiliser les unités de Hounsfield calculées pour obtenir une image.
Les différentes amplitudes de radiodensité sont mises en correspondance avec 256 nuances de gris.
Ces nuances de gris peuvent être réparties sur une large gamme de valeurs HU pour obtenir une vue d'ensemble des structures.
Il est également possible de répartir ces nuances de gris sur une plage étroite de valeurs HU (appelée "fenêtre étroite") centrée sur la valeur HU moyenne d'une structure particulière à évaluer.
De cette façon, les variations de la composition interne de la structure peuvent être discernées.
Il s'agit d'une technique de traitement d'image couramment utilisée, connue sous le nom de compression du contraste.
Par exemple, pour évaluer l'abdomen afin de trouver de petites masses dans le foie, on peut utiliser des fenêtres du foie.
En choisissant 70 UH comme valeur UH moyenne pour le foie, les nuances de gris peuvent être réparties sur une fenêtre ou une plage étroite.
On pourrait utiliser 170 UH comme fenêtre étroite, avec 85 UH au-dessus et 85 UH au-dessous, avec une valeur moyenne de 70 UH ; par conséquent, la fenêtre du foie s'étendrait de -15 UH à +155 UH.
Toutes les nuances de gris de l'image seraient distribuées dans cette plage de valeurs Hounsfield.
Toute valeur HU inférieure à -15 serait du noir pur, et toute valeur HU supérieure à 155 HU serait du blanc pur dans cet exemple.
En utilisant cette même logique, les fenêtres osseuses utiliseraient une "fenêtre large" (pour tout évaluer, de l'os médullaire contenant la graisse et la moelle à l'os cortical dense).
11. Prototype de scanner CT
Le prototype original de 1971 prenait 160 lectures parallèles à travers 180 angles, chacune espacée de 1°, chaque scan prenant un peu plus de cinq minutes.
Les images de ces scans prenaient 2,5 heures pour être traitées par des techniques de reconstruction algébrique sur un grand ordinateur.
Le premier appareil de tomographie à rayons X de série (appelé EMI-Scanner) était limité à la réalisation de coupes tomographiques du cerveau, mais il permettait d'acquérir les données d'image en 4 minutes environ (en balayant deux tranches adjacentes) et le temps de calcul (à l'aide d'un mini-ordinateur Nova de Data General) était d'environ 7 minutes par image.
Ce scanner nécessitait l'utilisation d'un réservoir en plexiglas rempli d'eau avec un "capuchon" en caoutchouc préformé à l'avant, qui entourait la tête du patient.
Le réservoir d'eau était utilisé pour réduire la gamme dynamique du rayonnement atteignant les détecteurs (entre le balayage à l'extérieur de la tête par rapport au balayage à travers l'os du crâne).
💦 Scanner EMI (Le 1er Format du scanner )
💦 Tomosynthèse
Le mouvement simple d'un tube et d'un détecteur était utilisé avant le CT pour créer des images à une profondeur donnée.
Toute l'anatomie qui n'était pas au niveau de la cible était floutée. Cela donnait une image quelque peu grossière et a été rapidement remplacé par le CT.
Avec l'avènement des détecteurs numériques et la possibilité de post-traitement, cette méthode d'imagerie fait un retour en force.
12. Les Protocoles Du TDM
Un protocole de tdm est un ensemble de paramètres qui spécifient un examen spécifique et les exigences en matière d'administration de contraste.
Lorsqu'un examen tdm est demandé, il sera examiné par un radiologue ou un radiographe pour déterminer si l'étude est justifiée et quels sont les paramètres les plus appropriés pour réaliser cet examen scanner
Cela peut conduire à la réalisation d'un examen tdm différent ou à la recommandation d'une modalité alternative.
D'une manière générale, le protocole scanner peut être divisé en deux parties : le protocole radiologique et le protocole technique.
💦 Protocole tdm radiologique
Le protocole radiologique est le "type" de scan qui répondra le mieux à la question clinique et à la présentation du patient.
Il nécessite une connaissance détaillée de l'aspect radiologique de la pathologie, des paramètres du scanner disponible et une connaissance approfondie des types de protocoles réalisés par l'institution.
Par exemple, si l'on demande un "scanner ou tdm cerebrale" pour une suspicion d'hémorragie intracrânienne -->
le protocole radiologique sera un "CT head sans contraste" pour s'assurer qu'il n'y a pas de contraste intraveineux déguisé en sang aigu.
Dans un exemple plus complexe, si l'on demande un "Scanner Abdominal" pour éliminer une suspicion d'hémangiome hépatique -->
le protocole peut alors être un "CT quadriphasique de contraste du foie" pour inspecter les modèles de rehaussement dynamique.
💦 Protocole TDM technique
Une fois que le protocole a été déterminé par la partie qualifiée, on discute alors de la manière exacte dont le scanner sera réalisé d'un point de vue technique.
Dans les cas simples, par exemple un scanner de la tête, cela est assez simple.
Cependant, dans les cas plus difficiles sur le plan technique, qui comprennent plusieurs protocoles radiologiques -->
par exemple un CTPA + foie triphasique, il faudra que le radiographe soit guidé par un expert pour s'assurer que le scan est réalisé correctement en tenant compte du moment de l'administration du contraste, de la vitesse du scan et de la présentation du patient.
13. Generation du TDM
Le scanner a été introduit pour la première fois en 1971 avec un seul détecteur pour l'étude du cerveau sous l'impulsion de Sir Godfrey Hounsfield, ingénieur électricien chez EMI (Electric and Musical Industries Ltd).
Par la suite, il a subi de multiples améliorations avec une augmentation du nombre de détecteurs et une diminution du temps de balayage.
(Je veux resumer ce generation mais si vous etes besoin de plus de detailles il faut voire et lire la fin de cette explication parceque je recrire ces generation en plus d'explication )
💦 Première génération
- Détecteurs : un
- Type de faisceau : faisceau de rayons X en forme de crayon
- Mouvements tube-détecteur : translation-rotation
- Durée du balayage (moyenne) : 25-30 mins
💦 Deuxième génération
- Détecteurs : multiples (jusqu'à 30)
- Type de faisceau : faisceau de rayons X en forme d'éventail
- Mouvements du tube-détecteur : translation-rotation
- Durée du balayage (moyenne) : moins de 90 secondes
💦 Troisième génération
- Détecteurs : multiples, 288 à l'origine ; les plus récents en utilisent plus de 700 disposés en arc de cercle
- Type de faisceau : faisceau de rayons X en forme d'éventail
- Mouvements tube-détecteur : rotation-rotation
- Durée du balayage (moyenne) : environ 5 secondes
💦 Quatrième génération
- Détecteurs : multiples (plus de 2 000) disposés dans un anneau extérieur qui est fixe
- Type de faisceau : faisceau de rayons X en forme d'éventail
- Mouvements tube-détecteur : rotation-fixe
- Durée du balayage (moyenne) : quelques secondes
Autres technologies
D'autres technologies de tomodensitométrie ont été adaptées aux scanners de troisième et quatrième génération, notamment :
💦 L'Acquisition d'images hélicoïdales ("spirales")
- Utilisée dans toutes les machines CT modernes
- La technologie des bagues collectrices a rendu possible l'acquisition hélicoïdale
💦 Le scanner à double énergie
💦 Tomographie par faisceau d'électrons Electron Beam CT
La tomographie par faisceau d'électrons (EBCT) a été introduite au début des années 1980 par le physicien médical Andrew Castagnini.
Il s'agit d'une méthode permettant d'améliorer la résolution temporelle des scanners CT. Comme la source de rayons X doit tourner de plus de 180 degrés pour capturer une image.
La technique est intrinsèquement incapable de capturer des événements dynamiques ou des mouvements plus rapides que le temps de rotation.
Au lieu de faire tourner un tube à rayons X conventionnel autour du patient, l'appareil EBCT abrite un énorme tube à vide dans lequel un faisceau d'électrons est dirigé de manière électromagnétique vers un réseau d'anodes à rayons X en tungstène disposées circulairement autour du patient.
Chaque anode est frappée à son tour par le faisceau d'électrons et émet des rayons X qui sont collimatés et détectés comme dans un scanner conventionnel.
L'absence de pièces mobiles permet un balayage très rapide, avec une seule coupe, ce qui rend la technique idéale pour obtenir des images du cœur.
L'EBCT est particulièrement utilisé pour évaluer le calcium des artères coronaires, un moyen de prédire le risque de maladie coronarienne.
💦 TDM Scanner hélicoïdale CT hélicoïdal/spiralé
La tomodensitométrie hélicoïdale, également appelée spirale, a été introduite au début des années 1990, et son développement a été mené en grande partie par Willi Kalender et Kazuhiro Katada.
Dans les anciens tomodensitomètres, la source de rayons X se déplaçait de manière circulaire pour acquérir une seule " tranche ".
Une fois la tranche terminée, la table du tomodensitomètre se déplaçait pour positionner le patient pour la tranche suivante ; pendant ce temps, la source et les détecteurs de rayons X inversaient leur direction pour éviter d'emmêler leurs câbles.
Dans le cas du scanner hélicoïdal, la source de rayons X est fixée à un portique tournant librement.
Pendant le balayage, la table déplace le patient en douceur dans le scanner ; le nom vient du trajet hélicoïdal tracé par le faisceau de rayons X.
C'est le développement de deux technologies qui a rendu le CT hélicoïdal pratique : les bagues collectrices pour transférer l'énergie et les données sur et hors du portique rotatif, et l'alimentation à découpage suffisamment puissante pour alimenter le tube à rayons X, mais suffisamment petite pour être installée sur le portique.
💦 TDM Scanner multicoupes CT multi-coupes
Les tomodensitomètres multicoupes ont un concept similaire à celui des tomodensitomètres hélicoïdaux ou spiralés, mais ils comportent plus d'un anneau de détection.
Il a commencé avec deux anneaux au milieu des années 90, avec un modèle à deux anneaux à semi-conducteurs conçu et construit par Elscint (Haïfa) appelé CT TWIN, avec une rotation d'une seconde.
Plus tard, il a été présenté 4, 8, 16, 32, 40 et 64 anneaux de détection, avec des vitesses de rotation croissantes. Les modèles actuels (2007) ont jusqu'à 3 rotations par seconde, et une résolution isotrope de 0,35mm voxels avec une vitesse de balayage de l'axe z allant jusqu'à 18 cm/s.
Cette résolution dépasse celle des techniques de tomodensitométrie à haute résolution avec des scanners à une seule coupe, mais il est pratique de scanner des coupes adjacentes ou qui se checauchent
Cependant, le bruit de l'image et l'exposition aux rayonnements limitent considérablement l'utilisation de telles résolutions
Le principal avantage du scanner multi-coupes est l'augmentation de la vitesse de couverture des volumes. Cela permet de balayer de grands volumes au moment optimal.
La capacité des scanners multi-coupes à atteindre une résolution isotrope, même pour les études de routine, signifie que la qualité maximale de l'image n'est pas limitée aux images dans le plan axial - et que les études peuvent être librement visualisées dans n'importe quel plan souhaité.
💦 TDM à double source
Siemens a présenté un modèle de tomodensitométrie doté d'un double tube à rayons X et d'un double réseau de détecteurs à 64 tranches, lors de la réunion médicale 2005 de la Radiological Society of North America (RSNA).
Les sources doubles augmentent la résolution temporelle en réduisant l'angle de rotation nécessaire à l'acquisition d'une image complète, ce qui permet de réaliser des études cardiaques sans recourir à des médicaments pour réduire la fréquence cardiaque, ainsi que d'imager le cœur en systole.
L'utilisation de deux unités de rayons X rend possible l'utilisation de l'imagerie à double énergie.
Quelque Points pratiques A Noter
- les technologies de scanner de troisième et quatrième génération sont toutes deux utilisées dans de nombreux établissements de soins de santé
- la quatrième génération est une méthode d'acquisition fondamentalement différente, mais la qualité de l'image résultante est similaire à celle de la troisième génération pour la plupart des applications.
💦 Types De Reconstruction d'image en TDM
💦 Reconstruction d'images tridimensionnelles (3D)
Comme les tomodensitomètres contemporains offrent une résolution isotrope ou quasi isotrope, il n'est pas nécessaire de limiter l'affichage des images aux images axiales classiques.
Au contraire, il est possible pour un logiciel de construire un volume en "empilant" les tranches individuelles les unes sur les autres.
Le programme peut ensuite afficher le volume d'une autre manière.
💦 Reconstruction multiplanaire MPR
La reconstruction multiplanaire (MPR) est la méthode de reconstruction la plus simple.
Un volume est construit en empilant les coupes axiales. Le logiciel découpe ensuite des tranches à travers le volume dans un plan différent (généralement orthogonal).
En option, une méthode de projection spéciale, telle que la projection à intensité maximale (MIP) ou la projection à intensité minimale (mIP), peut être utilisée pour construire les tranches reconstruites.
La MPR est fréquemment utilisée pour l'examen de la colonne vertébrale. Les images axiales de la colonne vertébrale ne montrent qu'un seul corps vertébral à la fois et ne peuvent pas montrer de manière fiable les disques intervertébraux.
En reformatant le volume, il devient beaucoup plus facile de visualiser la position d'un corps vertébral par rapport aux autres.
💦 Reconstruction MIP (Maximum Intensite de Projection)
Exp:MIP angio-tdm-membres inferieur
💦 Reconstruction MInP (Minimum Intensite de Projection)
Les reconstructions MinIP ont tendance à mettre en valeur les espaces aériens et sont donc utiles pour évaluer la structure des poumons.
💦 Techniques de rendu 3D
Rendu de surface
Une valeur seuil de radiodensité est choisie par l'opérateur (par exemple, un niveau qui correspond à un os). Un niveau seuil est fixé, en utilisant des algorithmes de traitement d'image de détection des bords.
À partir de là, un modèle tridimensionnel peut être construit et affiché à l'écran.
Plusieurs modèles peuvent être construits à partir de divers seuils différents, ce qui permet d'utiliser des couleurs différentes pour représenter chaque composant anatomique tel que l'os, le muscle et le cartilage.
Cependant, la structure intérieure de chaque élément n'est pas visible dans ce mode de fonctionnement.
Rendu de volume
Le rendu de surface est limité dans la mesure où il n'affiche que les surfaces qui répondent à un seuil de densité, et n'affiche que la surface la plus proche du spectateur imaginaire.
Dans le rendu de volume, la transparence et les couleurs sont utilisées pour permettre une meilleure représentation du volume en une seule image - par ex.
les os du bassin peuvent être affichés de manière semi-transparente, de sorte que même sous un angle oblique, une partie de l'image n'en cache pas une autre.
Logiciel de rendu 3D
Voici quelques exemples de logiciels de rendu de surface CT 3D : Mimics, 3D doctor, Amira....etc.
Voici quelques exemples de logiciels de rendu de volume CT 3D : 3D doctor, ScanDoc-3D....etc.
💦 Segmentation d'images
La solution s'appelle la segmentation, une procédure manuelle ou automatique qui permet de supprimer les structures indésirables de l'image.
Exp :Curved Segmentation
💦 ENDOSCOPIE VIRTUELLE
Les voxels situés sur le bord d'une structure sont identifiés, généralement par seuillage d'intensité, et ces voxels sont affichés.
Les autres voxels de l'image sont généralement invisibles
14. Artéfacts En TDM
Bien que le scanner soit un test relativement précis, il est susceptible de produire des artefacts, tels que les suivants :
💦 Artéfact d'aliasing ou stries
Il s'agit de lignes sombres qui s'éloignent des angles aigus. Elles se produisent parce que le scanner est incapable d'échantillonner ou de prendre suffisamment de projections de l'objet, qui est généralement métallique.
Il peut également se produire lorsque la pénétration des rayons X est insuffisante.
💦 Artifice de l'anneau
Probablement l'artefact mécanique le plus courant, l'image d'un ou plusieurs "anneaux" apparaît dans une image. Cela est dû à un défaut du détecteur.
💦 Artéfact de bruit
Cet artefact se présente sous la forme d'un gain sur l'image et est dû à un faible rapport signal/bruit.
Ce phénomène est plus fréquent lorsque l'épaisseur de la coupe est faible. Il peut également se produire lorsque le kV ou le mA est trop faible.
💦 Artifact de mouvement
Il s'agit d'un flou causé par le mouvement du patient. Ce n'est plus un problème aujourd'hui avec des temps de balayage plus rapides dans l'utilisation du MDCT.
Durcissement du faisceau Ce phénomène peut donner un "aspect en coupe". Il se produit lorsqu'il y a plus d'atténuation au centre de l'objet qu'autour du bord, ce qui est facilement corrigé par filtration
15. Inconvénients Du TDM
Faible risque de développer un cancer à l'avenir à cause de l'exposition aux radiographies. Le risque est plus élevé chez les enfants.
Les doses de rayonnement utilisées sont plus élevées pour la poitrine et l'abdomen, de sorte que les risques sont généralement plus élevés que pour les autres types d'imagerie.
L'injection d'un produit de contraste (colorant) peut causer des problèmes rénaux ou entraîner des réactions allergiques ou des réactions au site d'injection chez certaines personnes.
Certaines procédures nécessitent une anesthésie.
Il faut retenir sa respiration, ce que certains patients ne peuvent pas faire.
Le scanner du cerveau peut affecter l'os voisin.
Il existe également un risque de cancer et de leucémie infantile chez les mères qui subissent une imagerie pendant leur grossesse.
Les femmes enceintes ne sont pas autorisées à subir cette imagerie
16. Dangers : Effets indésirables des agents de contraste
Effets indésirables des produits de contraste
Comme les tomodensitogrammes reposent sur des agents de contraste administrés par voie intraveineuse afin de fournir une qualité d'image supérieure, il existe un niveau de risque faible mais non négligeable associé aux agents de contraste eux-mêmes.
Certains patients peuvent présenter des réactions allergiques graves et potentiellement mortelles au produit de contraste.
L'agent de contraste peut également provoquer des lésions rénales. Ce risque est accru chez les patients présentant une insuffisance rénale préexistante, un diabète préexistant ou un volume intravasculaire réduit.
En général, si un patient a une fonction rénale normale, alors les risques de néphropathie de contraste sont négligeables.
Il est généralement conseillé aux patients présentant une insuffisance rénale légère d'assurer une hydratation complète pendant plusieurs heures avant et après l'injection.
En cas d'insuffisance rénale modérée, l'utilisation de produit de contraste iodé doit être évitée ; cela peut signifier l'utilisation d'une technique alternative au CT, par exemple l'IRM
Première génération
- Première conception du scanner.
- Source unique de rayons X, détecteur unique de rayons X.
- Un faisceau de crayon est déplacé à travers le patient pour obtenir un ensemble de mesures de projection parallèle à un angle.
- La paire source/détecteur est légèrement tournée et un autre ensemble de mesures est obtenu pendant une translation au-delà du patient. Cette opération est répétée une fois pour chaque angle de projection.
- Translate/rotate scanner.
Deuxième génération
- Plusieurs détecteurs qui se trouvent tous dans le plan de balayage mais qui ne sont pas nécessairement contigus ni ne couvrent tout le diamètre de l'objet.
- Les sources/détecteurs sont translatés comme dans un système de première génération.
- Chaque étape de translation génère plusieurs projections de rayons parallèles.
- Plus efficace et plus rapide.
- Translate/rotate scanner.
Essentielle Du 1ère et 2ème génération
- Dans les modèles de première et deuxième générations, le faisceau de rayons X n'était pas assez large pour couvrir toute la largeur de la "tranche" concernée.
- Un dispositif mécanique était nécessaire pour déplacer la source et le détecteur de rayons X horizontalement dans le champ de vision.
- Après un balayage, l'ensemble source/détecteur était tourné de quelques degrés et un autre balayage était effectué.
- Ce processus était répété jusqu'à ce que 360 degrés (ou 180 degrés) aient été couverts.
- Ce mouvement complexe limitait la durée minimale du balayage à environ 20 secondes par image.
Troisième génération
- Les cellules détectrices à haute résolution spatiale permettent la mesure simultanée d'une projection en éventail de toute la section transversale du patient.
- Compte tenu du grand nombre de détecteurs, il n'est pas nécessaire que le système de tubes se déplace.
- L'ensemble tube-détecteur tourne autour de l'objet.
- Plus rapide que les systèmes de 1ère ou 2ème génération.
- Rotation/rotation de la géométrie du scanner.
Quatrième génération
- Un anneau détecteur fixe et un tube à rayons X rotatif.
- Tente de réduire les artefacts d'anneau communs aux systèmes de 3 e génération.
- Nécessite un plus grand nombre de cellules détectrices et de canaux électroniques (à un coût potentiellement plus élevé) pour obtenir la même résolution spatiale et la même efficacité de dose qu'un système de 3ème génération.
- Géométrie rotative-stationnaire ou rotative uniquement.
Essentielle Du 3ème et 4ème génération
- Dans les modèles de 3ème et 4ème génération, le faisceau de rayons X est capable de couvrir l'intégralité du champ de vision du scanner.
- Cela évite tout mouvement horizontal ; une "ligne" entière peut être capturée en un instant.
- Cela a permis de simplifier le mouvement à la rotation de la source de rayons X.
- Les modèles de troisième et quatrième génération diffèrent par la disposition des détecteurs.
- Dans la 3e génération, le réseau de détecteurs est aussi large que le faisceau, et doit donc tourner lorsque la source tourne.
- Dans la 4ème génération, un anneau entier de détecteurs stationnaires est utilisé.