Présentation
La tomographie par ordinateur est une modalité d'imagerie qui génère des images de l'anatomie interne de n'importe quelle partie du corps sans superposition de structures adjacentes. Depuis le développement de la tomodensitométrie, plusieurs générations différentes de tomodensitomètres ont été produites, réduisant considérablement le temps d'analyse, augmentant la résolution et diminuant la dose de rayonnement. Cette brève introduction de ce sujet complexe et en constante évolution ne discutera pas des différentes générations de tomodensitomètres, mais se concentrera uniquement sur une brève compréhension conceptuelle.
Aperçu historique
La tomodensitométrie (TDM) repose sur les progrès réalisés dans deux domaines : l’imagerie par rayons X et l’informatique. Découverts en 1895, les rayons X sont rapidement devenus un outil médical incontournable. La tomographie, développée dans les années 1930, permettait la visualisation de coupes du corps. Dans les années 1960, plusieurs chercheurs indépendants travaillaient sur l’imagerie en coupes, aboutissant à la mise au point du scanner TDM par Hounsfield. Les données d’image étaient acquises à partir de multiples transmissions de rayons X à travers l’objet étudié, et l’ordinateur utilisait ces données pour reconstruire l’image.
Le premier scanner clinique a été réalisé en octobre 1971 à l'hôpital Atkinson Morley de Londres. La patiente, une femme chez qui l'on suspectait une tumeur du lobe frontal, a été examinée à l'aide d'un prototype de scanner mis au point par Godfrey Hounsfield et son équipe des laboratoires de recherche centraux d'EMI à Hayes, dans l'ouest de Londres. Depuis , le scanner a révolutionné la prise de décision diagnostique.
Description
Les composants essentiels d'un système CT sont un portique de balayage circulaire abritant le tube à rayons X et le détecteur opposés l'un à l'autre, une table mobile sur laquelle est placé le patient, un générateur de rayons X et une unité de traitement de données informatisée. Le patient s'allonge sur la table et est placé à l'intérieur du portique.
La tomodensitométrie (TDM) utilise essentiellement les rayons X pour construire des images en coupe. Une source émet des photons qui traversent un volume de tissu donné et sont ensuite détectés par un détecteur. La source et le détecteur sont diamétralement opposés. Le système effectue un balayage en tournant autour du patient, en émettant toujours des photons en ligne droite. L'avantage d'un système rotatif est qu'il permet une mesure plus précise de la densité d'un tissu, indépendamment de la densité du tissu situé devant ou derrière. Les photons traversent le volume de tissu sous un angle d'incidence différent, ce qui permet de mesurer la densité.
Par souci de simplicité, le détecteur soustrait essentiellement l’énergie photonique initiale de l’énergie photonique reçue après qu’un photon a traversé un volume donné de tissu. Ces informations sont ensuite envoyées à l'unité de traitement des données. L'unité de traitement de données convertit l'atténuation du faisceau de rayons X du tissu en unités Hounsfield (HU). HU est un nombre de densité généré artificiellement en scannant l'eau pure et en lui attribuant le chiffre 0. L'unité de traitement compare ensuite la densité de l'eau pure à toutes les autres densités et l'identifie avec un nombre. Certaines densités atténuent plus que l'eau et ont une HU supérieure à 0, par exemple une HU musculaire de +40 à +80. D'autres peuvent atténuer moins que l'eau et sont étiquetés avec une HU inférieure à 0, par exemple la graisse HU -60 à -100.
Une fois que chaque pixel reçoit une densité, ces pixels sont combinés et une image est formée. Ces images sont ensuite empilées et peuvent être visualisées dans plusieurs plans différents pour aider l’interprète à former une vue 3D du corps humain.
Le tableau ci-dessous fournit une liste des plages d'atténuation selon différents types de tissus corporels :
Type de tissu | Unités Hounsfield (HU) |
Air | −400 à −1000 |
Gras | −60 à −100 |
Eau pure | 0 |
Fluide corporel | +20 à +30 |
Muscle | +40 à +80 |
Os trabéculaire | +100 à +10000 |
OS cortical | +1000 |
La tomodensitométrie à double énergie est une technique qui a récemment gagné en popularité. Elle consiste à obtenir deux tomodensitométries distinctes en utilisant des énergies différentes, d'où son nom. Cela signifie que la source émet des photons à des énergies différentes. Ce principe repose sur le fait que différents composés atténuent différemment les photons d'énergies différentes. La tomodensitométrie à double énergie permet non seulement de détecter et de caractériser les lésions de l'abdomen et du pelvis , mais peut également s'avérer utile pour détecter des pathologies musculo-squelettiques telles que l'œdème de la moelle osseuse, les artefacts de réduction des métaux, et d'autres affections.
