Des tomodensitogrammes clairs avec moins de rayonnement

La tomodensitométrie – ou tomodensitométrie – est devenue un outil d'imagerie puissant pour le diagnostic de la maladie. Les prestataires de soins de santé ont effectué plus de 70 millions de tomodensitogrammes aux États-Unis en 2007.

Couper la dose : Une nouvelle technique de reconstruction d'image permet d'obtenir une meilleure tomodensitométrie (en bas) d'un modèle d'abdomen humain que les algorithmes actuels (en haut). La nouvelle méthode utilise un huitième de la dose de rayonnement par rapport aux analyses actuelles.

Une étude de décembre 2009 dans le Archives de médecine interne ont calculé que ces 70 millions d'analyses pourraient conduire à 29 000 cancers. Ce chiffre est un calcul statistique et il n'y a aucune preuve directe liant la dose de rayonnement des tomodensitogrammes au cancer, dit Cynthia McCollough , radiophysicien à la clinique Mayo. Les doses délivrées par tomodensitométrie sont de la même amplitude que celles que nous obtenons chaque année à partir du rayonnement de fond. (Une tomodensitométrie typique peut entraîner une dose de 1 à 14 millisieverts.)

Néanmoins, la communauté CT cherche des moyens de réduire la dose de rayonnement des scanners. Cela est dû au fait que les tomodensitogrammes sont de plus en plus courants et que plusieurs examens sont souvent nécessaires pour certains patients tels que ceux qui souffrent d'un traumatisme crânien ou de la colonne vertébrale . Certaines techniques prometteuses pour réduire le rayonnement de la tomodensitométrie ont été récemment présentées lors de la réunion de l'American Association of Physicists in Medicine à Philadelphie.

Les chercheurs de GE Santé à Waukesha, WI, a présenté un technique qui a besoin d'environ un huitième de la dose de rayonnement des scanners d'aujourd'hui pour créer une image tout aussi nette et avec la même haute résolution. La réduction de la dose dépend du cas par cas et de l'application, selon le scientifique principal Girijesh Yadava. Vous pouvez descendre plus bas ou plus haut [d'un huitième] selon la partie du corps.

Un tomodensitomètre rassemble plusieurs images en coupe transversale pour créer une image détaillée des structures corporelles. Un tube à rayons X tourne autour du patient et dirige les faisceaux dans le corps sous différents angles. Une fois que les rayons ont traversé le corps, leur intensité est mesurée par un réseau de détecteurs de l'autre côté. Un algorithme informatique reconstruit ensuite les images à partir des données d'intensité. Tout comme chaque détecteur de lumière dans un appareil photo numérique correspond à un pixel d'image, chaque détecteur donne un voxel, ou élément de volume, de l'image.

Les algorithmes de reconstruction conventionnels supposent que la source et le détecteur de rayons X sont des points et que le faisceau de rayons X est une ligne. L'année dernière, GE Healthcare a introduit des scanners qui utilisent un algorithme appelé reconstruction itérative statistique adaptative (ASIR). La technique compare les voxels voisins ; si l'un est trop différent, il est supposé être du bruit et est supprimé. Ainsi, le scanner peut utiliser des rayons X moins intenses, ce qui peut entraîner des images plus bruitées. La technique peut réduire de moitié la dose de rayonnement d'un scanner.

Le nouvel algorithme de Yadava et ses collègues va encore plus loin. Il utilise un modèle physique plus réaliste de la source de rayons X, des détecteurs et du faisceau de rayons X. Chacun de ces trois est supposé avoir des diamètres spécifiques au lieu d'être considéré comme un point ou une ligne, dit Yadava. Selon le type de scan, la technique est meilleure que l'ASIR pour réduire le bruit de l'image, et donc les rayons X peuvent être encore moins intenses. Les chercheurs ont obtenu des scans de l'abdomen de haute qualité d'un modèle humain en utilisant un huitième de la dose de rayonnement d'un scan conventionnel.

Les techniques logicielles sont un moyen prometteur de réduire les radiations, dit McCollough. Au cours de la dernière décennie, d'autres techniques ont réduit la dose de rayonnement des tomodensitogrammes – les tomodensitogrammes de l'abdomen délivrent désormais un tiers de la dose qu'ils délivraient dans les années 1980. Une avancée majeure a été l'ajout de plusieurs détecteurs aux scanners, dit-elle. L'autre consistait à ajuster l'intensité des rayons X en fonction de la taille du patient et de l'organe à imager. Cela a réduit les doses de rayonnement jusqu'à 40 pour cent.

McCollough a développé une autre technique de réduction de dose qui implique ajustant automatiquement le spectre d'énergie des radiographies. Elle dit que la méthode pourrait donner des images de meilleure qualité pour les enfants et les adultes plus minces et utiliser 20 à 40 % de rayonnement en moins. De nombreux hôpitaux effectuent actuellement le réglage manuel de l'énergie des rayons X, dit-elle, mais un grand fabricant de scanners intègre la technique automatique dans ses machines.

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