CT scanner revision

Impact des artefacts de mouvement

Ils créent un flou cinétique sur l'image, similaire à une photographie dont le temps de pose serait trop long.

Solutions pour les artefacts de mouvement

Le passage au mode d'acquisition hélicoïdal (spiralé) a permis de réduire considérablement ces artefacts grâce à la rapidité d'exécution, permettant souvent de réaliser l'examen en une seule apnée.

L'effet de cône

l'augmentation du nombre de barrettes (TDM multibarrettes), la forme du faisceau de rayons X est passée d'un "pinceau" à un "cône".

Problème du Cone Beam

Cette géométrie engendre une déformation de l'image.

Solution du cone beam

Des algorithmes de reconstruction spécifiques sont nécessaires pour compenser cet effet sur les systèmes modernes.

Cause

Il survient lorsqu'une structure ou une lésion (comme un petit nodule) n'est que partiellement comprise dans l'épaisseur de la coupe.

Atténuation

L'utilisation de coupes plus fines et d'un incrément de reconstruction avec chevauchement (par exemple, des coupes de 5 mm avec un incrément de 2,5 mm) permet de supprimer ou de limiter cet effet.

Origines du bruit

o Des constantes d'exposition trop faibles (dose insuffisante).

o L'utilisation de coupes trop fines.

o Le choix du filtre de reconstruction (un filtre "dur" ou passe-haut améliore la résolution spatiale mais augmente le bruit).

Tomodensitométrie (TDM)

Technique basée sur la reconstruction d’images en coupe à partir de profils d’atténuation (projections) obtenus par la rotation d'un binôme tube/détecteur autour du patient.

Coefficient d'atténuation linéique ($\mu$)

Valeur dépendant de l'énergie du photon et de la matière traversée (Z) ; son unité est l'inverse d'une distance [$m^{-1}$].

Loi de Beer-Lambert

Formule décrivant la diminution exponentielle de l'intensité du faisceau

Effet Photo-électrique

Principal type d'atténuation pour les matériaux de haut numéro atomique comme l'os ou l'iode.

Effet Compton

Principal type d'atténuation pour les tissus mous.

1ère Génération

Système à un seul détecteur utilisant un faisceau en « pinceau » avec un mouvement de translation-rotation.

3ème Génération

Système utilisant la rotation-rotation avec un faisceau en éventail (fan beam) de 50° ; c'est la base des scanners actuels.

Slip Ring (Collecteur tournant)

Technologie de rail circulaire permettant l'alimentation du tube et le recueil des données sans câbles, autorisant une rotation continue.

Mode Séquentiel

Mode d'acquisition où les coupes sont acquises l'une après l'autre avec un déplacement de la table entre chaque rotation.

Mode Hélicoïdal (Spiralé)

Acquisition continue où la table se déplace en même temps que la rotation du tube, réduisant les artefacts de mouvement.

Gantry (Statif)

Ensemble composé d'une partie fixe (stator) et d'une partie mobile (rotor) contenant le tube et les détecteurs.

Capacité thermique du tube

Exprimée en Heat Units (HU), elle est très élevée en TDM (environ 8 MHU) pour supporter des temps de pose longs.

Détecteurs Solides

Composés d'oxysulfure de gadolinium (Gd2O2S), ils possèdent un rendement d'absorption proche de 99 %.

Filtre Papillon (Shape filter)

Filtre servant à homogénéiser la dose de rayons X selon la forme du patient.

Foyer flottant

Technologie permettant de doubler le nombre de coupes par rotation (ex: 32 barrettes produisant 64 coupes).

Effet de Cône (Cone Beam)

Déformation de l'image liée à l'élargissement du faisceau en Z sur les scanners multibarrettes, nécessitant des algorithmes de reconstruction spécifiques.

Reconstructeur

Ordinateur puissant convertissant les projections en images via des algorithmes comme la rétroprojection filtrée (FBP) ou les reconstructions itératives.

Injecteur automatique

Dispositif couplé à la console TDM permettant de programmer l'injection de produit de contraste iodé à des débits précis.

Échelle de Hounsfield

Échelle de mesure des densités en TDM définissant les nuances de gris pour le diagnostic.

Résolution en Contraste (RC)

Capacité à différencier la plus petite variation de densité dans un milieu homogène.

Résolution Spatiale (RS)

Dimension du plus petit objet visible sur l'image ou capacité à distinguer deux objets proches comme distincts (exprimée en pl/cm).

Résolution Temporelle (RT)

Temps séparant la première et la dernière projection acquise pour reconstruire une image ; capacité à figer les mouvements.

Résolution Spectrale (RS')

Pouvoir de séparation du spectre de rayons X pour identifier la composition chimique des tissus.

Rapport Signal / Bruit (SNR)

Indicateur de la qualité de l'image ; un rapport élevé signifie une image de bonne qualité.

ROI (Region Of Interest)

Outil de mesure sur l'image permettant d'obtenir des valeurs objectives de densité et de bruit (écart-type).

Bruit de l'image

Imperfection du signal provenant de doses trop faibles, de coupes trop fines ou du choix du filtre de reconstruction.

Filtre passe-haut (dur)

Filtre de convolution améliorant la résolution spatiale, utilisé pour l'os ou les poumons.

Filtre passe-bas (mou)

Filtre de convolution améliorant la résolution en contraste, utilisé pour le cerveau ou l'abdomen.

Fenêtrage (Windowing)

Manipulation visant à adapter les niveaux de gris de l'image pour compenser les limites de l'œil humain (capable de distinguer environ 100 nuances).

WL (Window Level)

Niveau central de la fenêtre de visualisation, choisi selon le tissu observé.

WW (Window Width)

Largeur de la fenêtre de visualisation ; elle est large pour des densités variées et étroite pour des densités proches.

Fenêtrage Pulmonaire

Réglage standard avec un WL de -600 et un WW de 1600.

Fenêtrage Abdominal

Réglage standard avec un WL de +50 et un WW de 350.

Fenêtrage Osseux

Réglage standard avec un WL de +500 et un WW de 2500.

Topogramme (Scout view)

Image de type radiologie standard (tube fixe, table mobile) servant à délimiter la zone de l'examen et à moduler la dose.

Acquisition Séquentielle (Incrémentale)

Mode où le tube tourne pour une ou plusieurs coupes, puis la table se déplace vers la position suivante.

Voxel

Unité de volume 3D de l'image TDM (par opposition au pixel en 2D).

Principe ALARA

Concept de radioprotection visant à maintenir la dose "aussi basse que raisonnablement possible" tout en préservant la qualité diagnostique.

Artefact Cinétique

Flou sur l'image provoqué par les mouvements du patient (respiratoires ou volontaires).

Artefact Métallique

Dégradation de l'image liée à la présence d'objets métalliques (implants, prothèses) dans le champ d'examen.

Données brutes (raw data)

Données enregistrées (projections) lors de l’acquisition, regroupées sous forme de sinogramme et stockées informatiquement.

Sinogramme

Empilement de toutes les projections mesurées sur 360°.

Tension (kV)

Représente la pénétration du faisceau X ; la dose délivrée au patient est proportionnelle au carré de la tension ($U^2$).

Charge (mAs)

Produit du courant (mA) par le temps de rotation du tube ; l'augmentation du rapport Signal/Bruit (S/B) est liée à la racine carrée de la charge.

Modulation de la dose

Adaptation automatique de la charge (mAs) dans les axes x, y et z selon la morphologie du patient pour conserver un rapport S/B constant.

Pitch

Représente l’étirement de l’hélice ; il est égal au déplacement de la table sur un tour divisé par la largeur de la collimation.

Largeur de collimation

Produit du nombre de barrettes utilisées par l’épaisseur nominale de coupe.

Algorithmes d’interpolation

Algorithmes linéaires permettant de reconstruire des images primaires (axiales) à partir de profils d’acquisition hélicoïdaux (obliques).

Épaisseur nominale de coupe

Épaisseur minimale de reconstruction, correspondant généralement à la largeur d’une barrette de détecteurs.

Voxel isotropique

Voxel cubique (dimensions identiques dans les trois plans), gage de qualité pour les reconstructions secondaires.

Incrément de reconstruction

Distance séparant le centre de chaque coupe reconstruite ; un chevauchement permet de réduire l'effet de volume partiel.

Fenêtrage

Méthode de visualisation définie par le WL (Window Level / Niveau) et le WW (Window Width / Largeur).

Foyer

Le petit foyer est utilisé pour les examens nécessitant une haute résolution spatiale (ex: poignet) afin de réduire le flou géométrique.

MPR (Multi-Planar Reconstruction)

Technique de reconstruction secondaire permettant de visualiser tous les plans (axiaux, obliques) à partir du volume de données.

Réinterpolation d’image

Processus subissant un zoom optique où chaque pixel est recalculé selon une nouvelle matrice.

Matrice d'acquisition

Grille déterminant l'échantillonnage de l'image (ex: 512x512 ou 1024x1024 pour la haute résolution).

Collimation

Ouverture qui détermine la largeur totale de la zone explorée en Z ; égale au nombre de barrettes multiplié par l'épaisseur nominale.

Pitch < 1

Indique un chevauchement du faisceau, utile pour les structures fines et une meilleure résolution spatiale, mais plus irradiant.

Petit foyer

Utilisé pour réduire le flou géométrique et obtenir une résolution spatiale élevée (ex: poignet, rochers).

Rehaussement

Phénomène par lequel un produit de contraste modifie la radio-opacité d’une structure pour permettre sa visualisation optimale.

Extravasation

Complication (survenant dans 1 à 2 % des injections automatiques) où le produit de contraste s'écoule hors de la veine en raison de pressions d'injection élevées (> 300 psi).

PAC (Port-à-cath)

Site d'injection implanté ; attention, le débit y est limité (≤ 1,5 ml/s) sauf pour les modèles "Power PAC".

Injecteur à galet

Système utilisant un « kit journalier » qui permet de minimiser le gaspillage de contraste et offre la possibilité de diluer le PCI avec du NaCl.

Utilité du NaCl (Sérum physiologique)

Il sert à pousser la totalité du PCI dans la circulation, à rincer la veine pour éviter la stase et à hydrater le patient.

Variables du rehaussement

Le rehaussement dépend du patient (poids, débit cardiaque) et de l'injection (débit, volume, concentration en iode).

Débit d'injection

Exprimé en ml/s. Il varie selon l'examen

Volume de PCI (Abdomen)

Pour les protocoles abdominaux, il doit être adapté au poids du patient (généralement 1 à 1,5 x le poids, avec un minimum de 70 ml et un maximum de 120 ml).

Timing (Délai programmé)

Méthode basée sur des moyennes de temps circulatoires. Elle est fiable pour les phases portales ou parenchymateuses (ex: abdomen), mais peu reproductible pour les phases artérielles.

Bolus Test

Injection d'une petite dose de contraste pour mesurer le temps de passage à un endroit précis (ex: aorte) et adapter précisément le délai de la "vraie" acquisition.

Bolus Tracking

Déclenchement automatique de l'acquisition dès qu'un seuil de densité (mesuré par une ROI) est atteint dans une zone cible.

Temps Artériel (Aorte thoracique)

Opacification survenant environ 20 à 25 secondes après le début de l'injection.

Temps Portal (Système porte)

Opacification survenant entre 45 et 60 secondes.

Temps Parenchymateux (Veineux)

Opacification des tissus (comme le foie) survenant entre 70 et 110 secondes.

Temps Tardif (Excréteur)

Phase correspondant au passage du PCI dans le système collecteur des reins.