principes de base et procédures cliniques en tomodensitométrie

CAT scan / CT scan

Que signifient « CAT scan » et « CT scan » ?

• « CAT scan » = « Computed Axial Tomography Scan »

• Cette terminologie ne s’applique plus aujourd’hui

• Les anciens appareils produisaient seulement des coupes axiales

• « CT scan » = « Computed Tomography Scan »

• Terme utilisé chez les appareils plus modernes 

Histoire

Quelle est l’histoire de la tomodensitométrie ?

• 1935 — Grossman met au point la technique de tomographie

• 1937 — Watson met au point un appareil capable de produire des coupes tomographiques axiales transverses

• Images de mauvaise qualité → technique non utilisée à grande échelle

• Tomodensitométrie = technique radiologique qui produit des images numérisées en coupe

• Images pouvant faire l’objet de manipulations ou traitements

• Début des années 1970 — technique mise au point par Godfrey Hounsfield

• Hounsfield utilise des ordinateurs pour reconstruire des images à partir de multiples projections

• Alan Cormack développe des solutions aux problèmes de reconstruction

• Cormack développe l’aspect mathématique de la reconstruction

• 1979 — Hounsfield et Cormack reçoivent le prix Nobel de médecine ou physiologie

• Acquisition d’image = moyens indirects 

Éléments

Quels sont les éléments de base d’un tomodensitomètre ?

• Statif (« Gantry »)

• Tube à rayons X — source de rayonnement pour l’acquisition d’images

• Détecteurs — mesurent l’intensité du rayonnement transmis par la région anatomique

• Collimateurs

• Générateur radiologique de haute tension

• Table — support et positionnement du patient

• Ordinateur

  • enregistre les données

  • traite et manipule les données

  • contrôle l’appareil pendant l’acquisition

• Écran cathodique ou LCD — affiche l’image 

Générations

Qu’est-ce qu’une génération de tomodensitomètre ?

• Améliorations et changements importants du concept des appareils

• Appareils identifiés sous la rubrique de générations

• Une génération = changement important dans la technologie

• Caractéristique principale : relation entre le tube à rayons X et les détecteurs dans le statif 

1re génération

Quelles sont les caractéristiques de la première génération ?

• Tube à rayons X avec anode fixe

• Foyer = 2,25 × 12 mm

• Faisceau = faisceau en pinceau

• Un seul détecteur par coupe

• Deux détecteurs pouvaient être placés côte à côte → deux coupes contiguës

• Détecteur de référence avant le patient

  • évalue le rayonnement incident

  • fournit une référence en cas de fluctuations du débit du tube

• Acquisition = déplacements du tube à rayons X et du détecteur

• Petit détecteur + petit faisceau

• Mouvement transverse / translation de gauche à droite 

1re génération : acquisition

Comment se faisait l’acquisition de la première génération ?

• Pendant la translation → acquisition de radiation par les détecteurs

• Rotation tube-détecteur de 1°

• Nouveau balayage transverse

• Séquence répétée jusqu’à 180°

• Deux coupes = 4,5 à 5 min

• Procédure du cerveau = 25 à 30 min

• Tête entourée d’une étuve d’eau

• But : réduire les artefacts causés par la transition rapide entre le crâne et l’air

• Appareil seulement pour le cerveau à cause du long temps d’acquisition 

2e génération

Quelles sont les caractéristiques de la deuxième génération ?

• Semblable à la première génération

• Ajout de détecteurs

• Faisceau élargi en éventail

• Jusqu’à 30 détecteurs

• Acquisition = translation + rotation

• Rotation ≈ 30°

• Temps = 10 à 90 s/coupe

• Premier tomodensitomètre permettant l’acquisition de coupes du thorax et de l’abdomen 

3e génération

Quelles sont les caractéristiques de la troisième génération ?

• 1975 — General Electric présente cette technologie

• Tube avec faisceau en éventail

• Rangée de détecteurs pouvant compter 800 détecteurs ou plus

• Tube et détecteurs rattachés ensemble

• Rotation autour du patient

• Mouvement = « rotation-rotation »

• Table stationnaire pendant l’acquisition

• Après une coupe → table bouge → s’arrête → prochaine coupe

• Temps = 2 à 10 secondes/coupe 

4e génération

Quelles sont les caractéristiques de la quatrième génération ?

• Anneau de détecteurs fixes autour du patient

• Jusqu’à 2000 détecteurs

• Tube à rayons X tourne à l’intérieur de l’anneau

• Mouvement = « rotation fixe »

• Table stationnaire pendant l’acquisition

• Après une coupe → table bouge et s’arrête pour la prochaine

• Temps = 1 à 2 secondes/coupe 

5e génération

Qu’est-ce que la tomodensitométrie à faisceau d’électrons ?

• Aucune pièce ne bouge

• Statif = 2 demi-cercles

• Demi-cercle supérieur = détecteurs

• Demi-cercle inférieur = cible de l’anode

• 4 pistes de cible

• Permet l’acquisition de 4 images simultanément

• Canon électronique → produit un faisceau d’électrons

• Faisceau dirigé vers les pistes de cible de l’anode

• Trajectoire contrôlée → balayage des pistes de cible

• Déplacement du faisceau de rayons X = balayage électronique 

6e génération

Qu’est-ce que la sixième génération ?

• Certains auteurs = version hybride de la 3e génération

• Concept de tomodensitométrie hélicoïdale

• Terminologie préférée = « hélicoïdale »

• « Spiralée » = cercles autour d’un pôle avec diamètre variable

• En hélicoïdale → diamètre reste constant

• Au lieu d’une coupe à la fois → acquisition de données pour un volume de tissu

• Images reconstruites à partir de ces données 

Acquisition hélicoïdale

Qu’est-ce qui est nécessaire pour une acquisition hélicoïdale ?

• Rotation continue, sans interruption du tube et des détecteurs

• 3e et 4e générations ne pouvaient pas le faire

• Rotation limitée par la longueur du câble de haute tension

• Table doit aussi bouger continuellement dans le statif 

Bagues collectrices

Qu’est-ce qui permet l’acquisition hélicoïdale ?

• Bagues collectrices

• Aussi appelées anneaux coulissants (« slip rings »)

• Permettent la connexion électrique pendant la rotation continue

• Avec câbles haute tension → nombre maximal de révolutions selon la longueur des câbles

• Ensuite le tube doit tourner dans le sens inverse

• Bagues collectrices → rotation continue tube + détecteurs

• Table bouge continuellement pendant l’acquisition

• Transformateur haute tension et redresseurs généralement rattachés au tube et tournent avec lui

• Faibles tensions = transmission plus simple

• Moins d’interférence avec le signal électrique des détecteurs 

7e génération

Qu’est-ce que la septième génération ?

• Certains auteurs = version hybride de la 3e génération

• Multiples rangées de détecteurs disposées parallèlement

• Appareils à multibarrettes de détecteurs

• 4 à 64, jusqu’à 320 rangées

• = tomodensitométrie multi-coupe (TDMMU)

• Plusieurs coupes acquises simultanément

• TDMMU + acquisition hélicoïdale :

  • réduit fortement le temps d’acquisition

réduit la quantité d’agent de contraste nécessaire 

Rotation-oscillation

Qu’est-ce que le mouvement de rotation-oscillation (« nutate ») ?

• 4e génération :

  • DSI plus courte que 3e génération

  • géométrie de l’image moins favorable

  • agrandissement plus important

• DSO plus courte

  • dose à la peau plus importante

• Pour contrer cela :

  • tube placé à l’extérieur de l’anneau de détecteurs

  • anneau de détecteurs oscille

  • produit une trajectoire directe du faisceau vers les détecteurs 

Principe

Comment fonctionne l’acquisition d’image en TDM ?

• Technique d’acquisition par moyens informatiques

• Tube émet un faisceau de rayonnement

• Faisceau intercepté par les structures anatomiques

• Selon la composition → absorption varie

• Intensité du faisceau transmis reflète l’absorption

• Détecteurs captent et quantifient le rayonnement transmis

• Rayon = mesure du rayonnement transmis par le patient à un moment précis, captée par un seul détecteur

• Projection = ensemble de rayons passant au travers du patient dans une même orientation

• Multiples projections → système informatique reconstruit l’image

• 3e et 4e générations → plus de 700 000 projections par acquisition/coupe 

Tube

Quelles sont les caractéristiques du tube à rayons X en TDM ?

• Semblable aux tubes de radiologie générale

• Anode rotative

• Disque de l’anode = alliage de tungstène, rhénium et molybdène

• Foyer = 0,5 à 1 mm

• Dimension du foyer affecte la résolution spatiale

• 80 à 140 kV

• Jusqu’à 1000 mA

• 300 à 400 mA = valeurs courantes

• Coupes individuelles = 1 à 2 s

• Acquisition hélicoïdale = 15 à 30 s

• Grande charge thermique 

Capacité thermique

Quelle est la capacité thermique et la dissipation de chaleur ?

• Radiologie générale = 300 000 à 400 000 UC

• Tube TDM 3e/4e génération = environ 8 millions d’UC

• Augmenter masse/diamètre de l’anode → capacité thermique ↑

• Dissipation radiologie générale = < 100 kUC/min

• TDM = 300 à 600 kUC/min

• Huile de la gaine circule vers un dispositif de refroidissement → dissipation ↑ 

Détecteurs

Quel est le rôle et quelles sont les exigences des détecteurs ?

• Captent et mesurent l’intensité du rayonnement transmis

• Produisent un signal électrique analogique

• Doivent être efficaces pour transformer les photons en signal électronique

• Efficacité de captation :

  • intercepter le plus de photons possible

  • dépend de la dimension du détecteur et de la distance entre détecteurs

• Efficacité d’absorption :

  • absorber les photons incidents

  • dépend du matériel du détecteur

• Efficacité de conversion :

  • photons absorbés → signal électronique

  • indique l’intensité du signal produit

• Faible rémanence

• Grande gamme d’intensité du signal 

Rémanence et catégories

Qu’est-ce que la rémanence et quelles sont les catégories de détecteurs ?

• Faible rémanence = détecteur rapidement prêt à répéter le processus

• Grande rémanence = processus lent

• Temps de répétition = aussi court qu’une fraction de nanoseconde (10⁻⁹)

• 3 catégories :

  • détecteurs à scintillation

  • détecteurs au gaz (chambre d’ionisation)

  • détecteurs à semi-conducteurs 

Détecteurs à scintillation

Comment fonctionnent les détecteurs à scintillation ?

• Cristal de scintillation

• Cristaux :

  • NaI — iodure de sodium

  • Bi₄Ge₃O₁₂ — germanite de bismuth

  • CsI — iodure de césium

  • CaF₂ — fluorure de calcium

  • CdWO₄ — tungstate de cadmium

• Cristal absorbe le rayonnement → transforme en intensité lumineuse

• Tube photomultiplicateur :

  • photocathode

  • dynodes

  • anode

• Transforme l’intensité lumineuse → signal électronique analogique

• Encombrant

• Rémanence = désavantage

• Rémanence limite l’acquisition

• Plus utilisé dans les appareils modernes 

Détecteurs au gaz

Comment fonctionnent les détecteurs au gaz ?

• Principe de la chambre à ionisation

• Parois de tungstène = électrodes

• Une paroi négative + une positive

• Tension électrique entre les électrodes

• Photons → ionisation des molécules de gaz

• Ionisation → paire d’ions

  • ion positif → électrode négative

  • électron → électrode positive

• Migration des électrons → faible courant électrique

• Courant = signal analogique

• Gaz à haut numéro atomique :

  • xénon (Xe)

  • mélange xénon + krypton (Kr)

• Haute pression → forte densité de molécules

• Augmenter la profondeur des chambres → efficacité ↑

• Détecteur doit être parfaitement aligné avec la source

• Position oblique → photons parcourent une courte distance → absorbés par la paroi

• Ne convient pas à la 4e génération car impossible d’aligner parfaitement le faisceau

• Très stables

• Court temps de réaction

• Pas de rémanence

• Efficacité de conversion moindre que scintillation

• Plusieurs détecteurs → module

• Module dans un bloc de céramique → gaz sous haute pression

• Efficacité totale ≈ 50 %

• Plus utilisés dans appareils modernes 

Détecteurs semi-conducteurs

Quelles sont les caractéristiques des détecteurs semi-conducteurs ?

• Utilisés pour :

  • acquisition hélicoïdale

  • appareils à multibarrettes

• Semblables à ceux de la DR

• Scintillateur + photodétecteur à semi-conducteurs = photodiode

• Scintillateur = combinaison de :

  • CdWO₄

  • yttrium

  • gadolinium

• Scintillateur fixé à la portion réceptrice de la photodiode

• Luminosité proportionnelle à l’intensité du rayonnement

• Grande efficacité d’absorption → grande valeur du numéro atomique

• Sensibles aux photons provenant de différents angles

• Captent rayons X divergents et ceux le long de l’axe du rayon central (RC) 

Collimateurs

Quels sont les deux types de collimateurs et leurs fonctions ?

Pré-patient

• À la sortie de la fenêtre du tube

• Limitent la dimension du champ d’irradiation

• Plusieurs volets de plomb

• Faisceau avec le moins de divergence possible

• Effet direct sur la dose au patient

• Déterminent l’épaisseur de coupe

• Coupe souvent 1 à 10 mm

• Valeurs prédéterminées : 1, 2, 5, 10 mm

Post-patient / pré-détecteurs

• Empêchent le rayonnement diffus des tissus d’atteindre les détecteurs

• Rayonnement diffus → dégrade la qualité de l’image

• Contrôlent aussi l’épaisseur de coupe

• Aucun effet sur la dose au patient 

SFOV

Qu’est-ce que le SFOV et quelles sont ses dimensions ?

• Collimateurs affectent l’épaisseur de coupe → affectent le SFOV

• SFOV = champ de vision de balayage

• Région circulaire au centre du statif = isocentre

• Région où l’acquisition des données se produit

• SFOV sélectionné → détermine le nombre de détecteurs utilisés

• Plus de détecteurs → SFOV plus grand

• Tête = 25 cm

• Thorax = 35 cm

• Abdomen = 45 cm 

Filtres

Pourquoi utilise-t-on des filtres en TDM ?

• Filtration à la sortie du tube

• Absorbe les photons de faible énergie / longue longueur d’onde

• Même fonction qu’en radiologie générale

• Filtres supplémentaires :

  • faisceau pénétrant une structure → augmentation d’énergie = durcissement du faisceau

  • faisceau durci → problèmes avec les détecteurs

  • peut causer des artefacts

• Objectif → énergie aussi uniforme que possible

• Filtration additionnelle

• Forme du filtre selon la région anatomique

• Rebords des structures = minces → faisceau doit être davantage atténué dans cette région

• Filtre particulier = forme de nœud de papillon (« bowtie ») 

Générateur

Quelles sont les caractéristiques du générateur ?

• Alimente le tube à rayons X

• Générateur de haute fréquence

• Émission du rayonnement :

  • continue

  • ou en pulsations

• Dépend du genre d’appareil 

Table

Quelles sont les fonctions et caractéristiques de la table ?

• 2 fonctions :

  • support du patient

  • détermine la région faisant l’objet de l’acquisition

• Matériel = faible numéro atomique → absorption minimale

• Fréquemment fabriquée de fibres de carbone

• Respecter le poids maximal indiqué par le fabricant

• Déplacements :

  • très précis

  • uniformes

  • sans hésitation

• Technologue doit pouvoir contrôler les déplacements à distance

• Déplacements pendant l’acquisition contrôlés par le logiciel d’opération 

Ordinateur

Quelles sont les fonctions de l’ordinateur en TDM ?

• Contrôle :

  • générateur

  • statif

  • table

• Reconstruit une image à partir des données des détecteurs

• Enregistre les données dans une mémoire

• Microprocesseur → certaines fonctions de contrôle de l’acquisition

• Unité centrale de traitement → traite les données et affiche l’image

• Reconstruction parfois aussi courte qu’1 seconde 

Pixel / matrice

Qu’est-ce qu’un pixel et une matrice ?

• Image TDM = image numérisée

• Image composée d’éléments

• Élément carré = pixel

• Aire du pixel = longueur × largeur

• Ensemble de pixels = matrice

• Matrice = ensemble décrit par son nombre d’éléments

• Matrice = forme carrée

• Nombre indiqué pour la longueur et la largeur 

Matrices

Quelles dimensions de matrice faut-il connaître ?

• 1re génération = 80 × 80 = 6 400 pixels

• Aujourd’hui = 512 × 512 = 262 144 pixels

• 256 × 256 = peu utilisé

• 1024 × 1024

• Nombre de pixels affecte la résolution spatiale

• Peu de pixels → gros carrés visibles

• Beaucoup de pixels → pixels moins évidents à visualiser 

Dimension du pixel / DFOV

Comment calculer la dimension du pixel et qu’est-ce que le DFOV ?

Dimension du pixel = DFOV (mm) ÷ dimension de la matrice (pixels)

• Exemple :

  • matrice = 512 × 512

  • DFOV = 20 cm = 200 mm

  • dimension du pixel = 200 ÷ 512 = 0,4 mm/pixel

DFOV

• Champ de vue d’affichage

• Dimension de l’image affichée sur le moniteur

• Sélectionné par l’opérateur selon la procédure

• Basé sur toutes les données acquises

• Ne peut jamais être plus grand que le SFOV 

Voxel

Qu’est-ce qu’un voxel et comment calculer son volume ?

• Pixel = représentation en 2 dimensions d’un certain volume de tissu

• Volume de tissu = voxel

• Voxel = longueur × largeur du pixel + épaisseur de coupe

• Exemple :

  • pixel = 3 mm × 3 mm

  • coupe = 10 mm

  • aire pixel = 9 mm²

  • volume voxel = 90 mm³ 

# CT / UH

Qu’est-ce que le numéro de CT / UH ?

• Logiciel assigne une brillance à chaque pixel selon l’atténuation

• Brillance = calcul mathématique de l’ordinateur

• Valeur = numéro de CT (# CT) ou indice de Hounsfield (UH)

• CT reflètent le
  coefficient linéique d’atténuation

• Coefficient linéique = absorption du rayonnement par unité de longueur en cm

• Plus le numéro atomique est grand → plus grande valeur du coefficient linéique d’atténuation 

Formule # CT

Quelle est la formule du numéro de CT et quelles sont les valeurs de référence ?

# CT = k(μo − μw) ÷ μw

• k = constante

• 1re génération : k = 500

• Au-delà de la 1re génération : k = 1000

• μo = coefficient linéique d’atténuation du pixel

• μw = coefficient linéique d’atténuation de l’eau (H₂O)

• k = 1000 → échelle de Hounsfield

• Eau = 0

• Air = −1000

• Os = +1000 

Valeurs UH

Quelles sont les valeurs UH des structures anatomiques ?

• Os pétreux = +3000

• Os densité moyenne = +1000

• Os cortical = +800

• Sang coagulé = +55 à +75

• Rate = +50 à +70

• Foie = +40 à +70

• Pancréas = +40 à +60

• Reins = +40 à +60

• Aorte = +35 à +50

• Muscle = +35 à +50

• Cerveau, matière blanche = +36 à +46

• Cervelet = +30

• Cerveau, matière grise = +20 à +40

• Sang = +13 à +18

• LCR = +15

• Tumeurs = +5 à +35

• Vésicule biliaire = +5 à +30

• Eau = 0

• Orbites = −25

• Gras = −100

• Tissu pulmonaire = −150 à −400

• Air = −1000 

Identifier une structure avec les UH

Comment utiliser les UH pour identifier une structure inconnue ?

• Comparer la mesure d’une structure inconnue avec une structure connue

• Exemple : région circulaire noire sur le rein gauche = 4 UH

• Valeur très proche de l’eau → probablement du liquide

• Probablement un kyste

• Différence de 4 UH → peut être due à des impuretés

• Peu probable qu’un kyste soit constitué d’eau pure 

Pourquoi le fenêtrage ?

Pourquoi faut-il utiliser le fenêtrage ?

• Image reconstruite à partir des projections recueillies du patient

• Résultat = image numérique avec des chiffres

• Chaque pixel reçoit une teinte de gris selon son # CT

• Théoriquement ≈ 2000 teintes de gris nécessaires

• La plupart des moniteurs TDM = 256 teintes

• Certains = jusqu’à 1024

• 2000 UH > nombre de teintes disponibles

• Solution :

  • une teinte pour plusieurs # CT

  • ou limiter l’éventail de # CT affiché

• Exemple : noir foncé = −995 à −1000

• CT négatifs → noir

• CT positifs → blanc

• Chaque pixel représente un UH spécifique à la région irradiée

• Fenêtrage = post-traitement numérique / « Windowing »

• Permet d’optimiser la visualisation des structures

• Peut montrer les tissus mous et les structures denses comme les os 

LF

Qu’est-ce que la largeur de fenêtre (LF) et quel est son effet ?

• LF = gamme / étendue des # CT dans l’image

• Détermine le nombre maximum de teintes de gris affichées

• Contrôle le contraste

• LF grande → contraste diminue

• LF étroite → contraste très élevé

• LF grande → poumons, foie et bassin peuvent avoir la même teinte

• LF étroite → poumons noirs, os blancs, foie gris

• Limite supérieure = NF + LF/2

• Limite inférieure = NF − LF/2

• LF moyenne → contraste optimisé 

Effet de LF

Que se passe-t-il lorsque la LF change ?

• LF augmente D → A → contraste diminue, image devient de plus en plus grise

• LF diminue A → D → contraste augmente, plus de blanc et de noir

• Contraste optimisé avec une LF moyenne = image B

• Selon Romans, LF abdomen = 500 UH

• LF = 2000 UH → petites différences d’atténuation entre tissus mous masquées 

NF

Qu’est-ce que le niveau de fenêtre (NF) et quel est son effet ?

• NF = valeur du # CT au milieu de la LF

• Généralement fixé à la valeur du # CT du tissu visé

• Contrôle la brillance

• NF centré sur les poumons → poumons optimisés; foie et bassin blancs

• NF centré sur le bassin → bassin optimisé; poumons et foie noirs

• NF centré sur le foie → foie optimisé; bassin blanc; poumons noirs

• LF stable dans l’exemple = 399 UH 

LF/NF : exemples

Quels sont les effets des paramètres LF/NF des colonnes A-D ?

• A — échelle # CT = −1000 air → +1000 os

• B — LF 200, NF 0

  • +100 = blanc

  • < −100 = noir

  • −100 à +100 = gris

• C — LF 200, NF +40

  • +140 = blanc

  • < −60 = noir

  • −60 à +140 = gris

• D — LF 400, NF 0

  • +200 = blanc

  • < −200 = noir

  • −200 à +200 = gris 

Position LF/NF

Comment choisir LF et NF selon les structures ?

• Structures osseuses → LF vers les # CT supérieurs

• Structures contenant de l’air → LF vers les # CT inférieurs

• NF peut être n’importe où sur l’échelle selon les structures d’intérêt

• LF et NF peuvent bouger dans l’échelle UH pour optimiser les structures pertinentes 

Fenêtres pulmonaires

Quelles sont les fenêtres pulmonaires importantes ?

• Tissu pulmonaire :

  • LF = 1500 UH

  • NF = −530 UH

• Tissus mous / médiastin :

  • LF = 500 UH

  • NF = +40 UH 

Fenêtres larges / étroites

Quand utiliser les fenêtres larges et étroites ?

• Fenêtres larges = 400 à 2000 UH

  • tissus avec atténuations très différentes

• Corps = 350 à 600 UH

  • graisse, fluides, muscles

• Poumons et os = 1000 à 2000 UH

  • espaces aériens, vaisseaux

  • cortex et moelle osseuse

• Fenêtres étroites = 50 à 350 UH

  • tissus mous avec atténuations semblables

• Cerveau = 80 à 150 UH

  • matière grise / matière blanche

• Foie = 100 à 250 UH

  • métastases hépatiques

• NF centré sur l’atténuation moyenne des tissus d’intérêt

• Abdomen = NF 50 UH

• Foie = NF ≈ 30 UH 

Tableau LF/NF

Quels paramètres LF/NF faut-il connaître ?

Tête

• Fosse postérieure : LF 150 / NF 40

• Cerveau : LF 100 / NF 30

• Os temporal : LF 2800 / NF 600

• Cou : LF 250 / NF 30

Poumons

• Médiastin : LF 350 / NF 50

• Tissu pulmonaire : LF 1500 / NF −600

Abdomen

• Tissus mous : LF 350 / NF 50

• Foie haut contraste : LF 150 / NF 30

Bassin

• Tissus mous : LF 400 / NF 50

• Os : LF 1800 / NF 400

Colonne vertébrale

• Tissus mous : LF 250 / NF 50

• Os : LF 1800 / NF 400 

Acquisition des données

Comment les données sont-elles recueillies et transformées en UH ?

• Déterminer les UH pour chacun des pixels

• Cueillette = multiples projections pendant la rotation du statif

• Projection = mesure d’intensité par les détecteurs à une position précise tube + détecteurs

• 3e génération ≈ 700 000 projections/acquisition

• Projection → profil de densités physique de la région

• Plus épaisse ou plus dense = plus grande atténuation

• Atténuation = absorption + diffusion

• Deux moyens :

  • émission pulsée du tube

  • acquisition pulsée des détecteurs

• Après acquisition → calculs pour déterminer les UH de chaque pixel

• Calculs effectués avec des algorithmes 

Algorithme

Qu’est-ce qu’un algorithme ?

• Règle de calcul mathématique appliquée aux données recueillies 

Rétroprojection

Qu’est-ce que la rétroprojection ou épandage ?

• Algorithme mathématique

• Projette les valeurs de chaque point du profil de densité sur la matrice

• Sommation des profils de transmission

• Projections superposées → image

• Image floue

• Ne représente pas fidèlement le sujet

• Souvent des artefacts en étoile

• Image A = 1 rétroprojection

• Image B = 4

• Image C = 8

• Image D = 60 

Rétroprojection avec filtration

Qu’est-ce que la rétroprojection avec filtration ou convolution ?

• Rétroprojection + algorithme de filtration

• Ne pas confondre filtration algorithmique et filtration du faisceau

• Filtration du faisceau = matériel absorbant le rayonnement de faible énergie

• Filtration algorithmique = calcul mathématique

• Améliore l’aspect de l’image pour ressembler davantage à l’objet

• Peut rehausser ou supprimer des informations

• Plusieurs algorithmes selon les caractéristiques voulues 

Transformée de Fourier

Qu’est-ce que la transformée de Fourier ?

• Technique de reconstruction

• Transforme les données du domaine spatial → données du domaine de fréquence

Domaine spatial

• Emplacement physique du pixel dans la matrice

• Exemple : rangée horizontale #2 + colonne verticale #5

Domaine des fréquences

• Intensité des fréquences associées à l’image

Fréquence

• Changement dans la transmission du rayonnement entre une structure et sa voisine

Haute fréquence

• Zone de haute atténuation à côté d’une zone de faible atténuation

• OU petit objet

Faible fréquence

• Deux zones d’atténuation semblable

• OU gros objet 

Utilité de Fourier

Pourquoi utilise-t-on la transformée de Fourier ?

• Image visible = domaine spatial

• Transforme l’image en fréquences → traitement par ordinateur

• Augmente la qualité de l’image

• Pour revenir au domaine spatial → transformée inverse de Fourier

• La plupart des appareils modernes utilisent :

  • rétroprojection avec filtration

  • transformée de Fourier 

Caractéristiques

Quelles sont les caractéristiques de la qualité de l’image ?

• Résolution spatiale

• Résolution de contraste

• Bruit

• Linéarité

• Uniformité du faisceau 

Résolution spatiale

Qu’est-ce que la résolution spatiale ?

• Pouvoir séparateur du tomodensitomètre

• Capacité à résoudre et présenter la plus petite structure anatomique à haut contraste-sujet

• Exprimée en paires de lignes/mm ou cm

• pl/mm ou pl/cm

• Plus petites structures visualisées → résolution spatiale ↑

• FTM = fonction de transfert de modulation

• Indique la fidélité de reproduction de l’image par rapport à l’objet

• FTM = 1,0 → reproduction parfaite

• FTM = 0 → absence totale de l’image; structures trop petites

• FTM varie selon la nature de l’objet 

FTM / mire de résolution

Comment la FTM détermine-t-elle la résolution spatiale ?

• Avec une mire de résolution :

  • nombre de paires de lignes/cm ↑

  • FTM ↓

• À un certain point → FTM détermine la limite de résolution spatiale

• FTM = 0 → objets plus distincts

• Impossible de différencier les structures

• Résolution spatiale TDM plus petite qu’en radiologie générale

• TDM = meilleure visualisation grâce à la plus grande résolution de contraste

Plus petite structure visualisable ≈ 0,25 à 0,35 mm 

Facteurs de résolution spatiale

Quels facteurs affectent la résolution spatiale ?

Géométrie de la chaîne de détection

• Dimension du foyer

• DSI

• Précision de la collimation

• Nombre de mesures effectuées

Paramètres d’acquisition

• Épaisseur de coupe

• DFOV

• Matrice

• Algorithme de reconstruction

• Facteur géométrique ayant le plus d’effet = largeur de l’ouverture des détecteurs 

Résolution de contraste

Qu’est-ce que la résolution de contraste ?

• Capacité à reconnaître la plus petite différence de composition entre deux régions

• = plus petite différence d’atténuation entre deux structures adjacentes

• TDM = excellente résolution de contraste comparée à la radiologie générale

• Facteurs :

  • bruit de fond

  • nombre de photons incidents sur le détecteur

  • algorithme de reconstruction

  • épaisseur de coupe

  • énergie du rayonnement

• Bruit important → perte de résolution de contraste des objets à faible contraste

• Petit nombre de photons → effet négatif

• Objet de 3 mm → résolution de contraste ≈ < 1 %

• Radiologie générale ≈ 10 %

• Malgré cela, certains pathologies nécessitent des agents de contraste 

Bruit

Qu’est-ce que le bruit de fond et comment le mesurer ?

• Système parfait :

  • objet homogène → tous les pixels ont la même valeur de # CT

• En pratique :

  • certains pixels ont des # CT plus élevés

  • d’autres plus faibles

• Fluctuation = bruit de fond

• Écart entre les # CT ↑ → bruit ↑

• Mesure :

  • coupe TDM d’un fantôme d’eau

  • bruit = écart-type des # CT de nombreux pixels 

Facteurs du bruit

Quels facteurs affectent le bruit de l’image ?

• kV et filtration

  • énergie des photons ↑ → proportion de bruit ↑

  • filtration ↑ → énergie des photons ↑

• Dimension des pixels

  • pixels plus petits → bruit ↑

  • mais résolution spatiale ↑

• Épaisseur de coupe

  • coupe plus mince → bruit ↑

  • mais résolution spatiale ↑

• Efficacité des détecteurs

  • détecteur plus efficace → bruit ↓

• Dose au patient

  • dose ↑ → bruit ↓

• Grille antidiffusante spéciale → rayonnement diffus ↓ → bruit ↓

• mAs ↑ → bruit ↓ 

Linéarité

Qu’est-ce que la linéarité ?

• Capacité du tomodensitomètre à présenter avec précision les # CT des structures présentes dans le sujet

• Relation entre :

  • numéro de CT

  • coefficient linéique d’atténuation

• Vérification :

  • coupe d’un fantôme contenant des objets aux caractéristiques d’absorption connues

  • figure 21-38, page 325, Bushong 13e édition

  • figure 21-37, page 325, Bushong 13e édition

  • calculer moyenne du # CT et écart-type dans chaque région d’intérêt

  • placer # CT vs coefficient linéique d’atténuation sur un graphique

• Graphique doit produire une droite qui croise le # CT de l’eau

• Toute déviation → valeurs # CT faussées

• Structures irradiées → valeurs moins précises et fidèles

• Faible déviation → n’affecte pas l’image observée 

Uniformité du faisceau

Qu’est-ce que l’uniformité du faisceau ?

• Structure de densité uniforme → valeurs de # CT identiques

• Fantôme contenant seulement de l’eau → tous les pixels de l’eau devraient avoir la même valeur

• Manque d’uniformité → variance des # CT

• Écart-type ↑ → uniformité de l’image ↓

• Logiciel → prépare un histogramme des # CT

• Code 35 :

  • différence entre # CT au centre et à la périphérie

  • ne doit pas dépasser ±5 UH

  • avec fantôme d’eau homogène

• Manque d’uniformité causé par faisceau polychromatique

• En traversant le patient → faisceau durci

• → variation du coefficient linéique d’atténuation

• → variation du # CT

• Exemple :

  • région d’intérêt = cercle blanc

  • valeur moyenne = 0,07

  • écart-type = 3,33 

Artefact de mouvement

Qu’est-ce que l’artefact de mouvement en TDM?

• Les artefacts peuvent être dus au patient ou au principe de fonctionnement de l’appareil.

• Mouvement du patient :

  • volontaire = patient bouge

  • involontaire = péristaltisme, battements cardiaques

• Produit des inconsistances dans l’atténuation des voxels.

• Les algorithmes ne peuvent pas corriger cette situation.

• Apparence :

  • strie/rayure (ligne)

  • image double

  • dépend de la vitesse du mouvement

• La strie/rayure est habituellement tangente au rebord de haut contraste de la structure qui bouge.

Artefact dû au métal / objets de grande densité

Cause et apparence de l’artefact dû au métal?

• Quand un objet métallique se retrouve dans le faisceau → absorption complète du rayonnement.

• Causes :

  • plombages dentaires

  • clips chirurgicaux

  • prothèses métalliques

• Le métal complètement absorbant produit une projection incomplète pour le profil de la structure.

• Reconstruction → artefact sous forme d’étoile.

• Exemples :

  • A = intervention post-op d’un anévrisme → métal = « coil »

  • B = plombages dans les dents maxillaires

  • C = prothèse hanche gauche

  • D = clips chirurgicaux d’une cholécystectomie.

Artefact en cible « ring »

Qu’est-ce que l’artefact en cible (« ring »)?

• Typique des appareils de 3e génération.

• Ensemble détecteurs + tube RX tourne autour du patient.

• Défectuosité d’un ou plusieurs détecteurs → manque de données.

• Apparence → cercle visible sur l’image.

Durcissement du rayon « beam hardening »

Cause et apparence de l’artefact dû au durcissement du rayon?

• Faisceau polychromatique → durci en traversant les tissus = augmentation de l’énergie.

• Tissus au centre d’une structure homogène → exposés à un faisceau durci.

• Coefficient linéique d’atténuation :

  • plus grand au point d’entrée

  • plus faible à la sortie

• Les algorithmes sont conçus pour éliminer cette situation, mais ne sont pas parfaits.

• Apparence → bande avec de plus faibles # CT près d’une structure de grande atténuation.

• Ex. : os temporal.

Artefact de volume partiel

Qu’est-ce que l’artefact de volume partiel (« partial volume effect »)?

• Un pixel représente un volume de tissu = voxel.

• Voxel avec 1 seul genre de tissu → # CT du pixel représente fidèlement le voxel.

• Voxel avec plus d’une structure → moyenne des # CT affichée pour ce pixel.

Exemple crâne :

• voxel = os + cerveau

• os = +1000

• matière blanche = +46

• # CT calculé = +523

• +523 ne correspond pas à un élément connu.

Autre exemple :

• colonne lombaire → os + disque intervertébral.

Apparence :

• bandes ou stries.

Pour minimiser :

• effectuer des coupes plus minces → seulement 1 tissu/voxel.

• technique courante = plusieurs coupes fines combinées en une coupe épaisse.

Artefact dû au crénelage « Aliasing »

Qu’est-ce que l’artefact de crénelage et comment le corriger?

• Pour une image CT optimale → nombre suffisant :

  • de projections

  • de données dans chaque projection.

• Données de projection insuffisantes = sous-échantillonnage.

• Ex. : pas de l’hélice très étendu.

• Sous-échantillonnage → imprécisions dans la reproduction :

  • des rebords

  • des petits objets.

• Produit le crénelage.

• Apparence → fines bandes rayonnant d’une structure dense.

• Lignes régulièrement espacées → faciles à différencier de l’anatomie.

• Rend rarement l’image non-diagnostique.

• Mais doit être évité si la résolution des détails fins est importante.

Correction :

• ralentir la vitesse de rotation du tube → ↑ temps de balayage

• réduire le pas (pitch) de l’hélice.

« Edge gradient effect »

Qu’est-ce que l’artefact de gradient de bordure et comment le réduire?

• Apparence → artefacts/ombres claires et foncées provenant d’objets :

  • de forme irrégulière

  • avec différence de densité prononcée par rapport aux structures environnantes.

• Exemple clinique courant → baryum + air côte à côte dans l’estomac.

• Artefact en grande partie inévitable.

Réduction :

• coupes plus fines

• agent de contraste oral à faible UH, ex. Volumen

• ou eau = contraste à UH neutre

• au lieu du sulfate de baryum → peut éliminer cet artefact du tractus GI.

Artefact hors-champ

Cause, apparence et prévention de l’artefact hors-champ?

Cause :

• anatomie s’étend hors du SFOV sélectionné.

• Anatomie hors SFOV :

  • atténue et durcit le faisceau RX

  • mais est ignorée pendant la reconstruction.

Exemple :

• thorax/abdomen avec bras baissés.

• Bras hors SFOV → invisibles sur l’image, mais peuvent créer de graves artefacts.

Apparence :

• stries

• ombrages.

Prévention :

• choisir un SFOV plus grand que le patient

• faire lever les bras hors du SFOV.

Exception :

• patient exceptionnellement volumineux dépassant même le plus grand SFOV → artefact inévitable.

Artefacts d’arcs électriques à haute tension

Qu’est-ce qui cause les artefacts d’arcs électriques et comment se présentent-ils?

• Cause = surcharge indésirable de courant électrique, ex. court-circuit dans le tube RX.

• Appelé :

  • arc électrique à haute tension

  • arc du tube.

• Favorisé par grande différence de potentiel → ex. anode/cathode.

• Peut être causé par :

  • molécules de gaz résiduelles dans l’enveloppe sous vide

  • vieillissement du tube

  • dégradation du vide → ↑ pression du gaz

  • arcs à travers l’huile du boîtier.

• Un arc peut provoquer un effet cascade → arcs encore plus fréquents.

• Arc → perte momentanée de sortie RX → contamine le signal recueilli par les détecteurs → mauvaise reconstruction → artefacts.

• Début → petits artefacts peu fréquents.

• Tube vieillissant → artefacts plus prononcés.

• Aucun modèle spécifique.

• Effet dépend de la gravité + fréquence de l’arc.

• Apparence → simple légère strie jusqu’à multiples stries rendant l’image inutilisable pour le diagnostic.

Correction :

• appeler le service de maintenance.

• Ingénieur peut éliminer les gaz résiduels → prolonger la durée de vie du tube.

Artefacts d’acquisition hélicoïdale

Pourquoi l’acquisition hélicoïdale peut-elle produire des artefacts?

• Peut être affectée par tous les artefacts précédents.

• Artefacts supplémentaires → liés à :

  • interpolation

  • reconstruction hélicoïdale.

• Table bouge continuellement pendant la collecte.

• Vues nécessaires à la reconstruction ≠ toutes dans le même plan.

• Interpolation peut produire des artefacts surtout lorsque l’anatomie change rapidement en :

  • largeur

  • hauteur.

• Pitch élevé → davantage d’artefacts d’interpolation → inexactitudes subtiles des # CT → peuvent être interprétées comme maladie.

• Meilleure prévention → pitch faible.

• Interpolation devient plus compliquée quand le nombre de rangées de détecteurs augmente.

Artefact « moulin-à-vent » / faisceau conique

Qu’est-ce que l’artefact de faisceau conique / moulin-à-vent?

• « Moulin-à-vent » → seulement sur systèmes hélicoïdaux de TDM multi-détecteurs.

• ↑ nombre de rangées → collimation plus large.

• Faisceau peut devenir conique plutôt qu’en éventail.

• Peut créer artefact de faisceau conique.

• Similaire au volume partiel lorsque les objets sont en bordure du FOV.

• Apparence :

  • stries

  • ombres claires/foncées

  • près des zones avec grandes différences de densité, ex. os/muscles.

• Plus prononcé sur les rangées extérieures.

• Plus le faisceau conique est grand / plus de détecteurs utilisés → effet plus prononcé.

• Certains protocoles à 64 rangées n’utilisent donc pas toutes les rangées.

• Si TDMHR prioritaire et vitesse moins importante → seulement les 32 rangées centrales peuvent être utilisées.

• Fabricants → nouveaux algorithmes remplaçant les techniques standard des systèmes à 1 rangée.

Artefacts : causes + corrections

Quelles sont les causes et corrections principales des artefacts TDM?

• Durcissement du faisceau

  • apparence : larges stries/zones vagues de faible brillance

  • cause : faisceau RX composé de différentes énergies

  • correction : logiciel de filtration/calibration/correction + ↑ kV

• Crénelage

  • apparence : lignes fines

  • cause : trop peu d’échantillons

  • correction : arc complet si balayage partiel + ↑ durée balayage + ↓ pitch

• Gradient de bordure

  • apparence : ligne droite rayonnant d’une zone à fort contraste, ex. baryum adjacent à air

  • cause : angle du faisceau varie entre 2 vues similaires

  • correction : inévitable; coupes plus fines + contraste oral faible/neutre UH plutôt que baryum

• Mouvement

  • apparence : ombres, stries, flous/images fantômes

  • cause : mouvement volontaire/involontaire

  • correction : instructions respiration/immobilité + aides de positionnement/immobilisation + envisager sédation surtout pédiatrie + durée de balayage la plus courte + protocoles cardiaques : envisager B-bloqueurs

• Objets métalliques

  • cause : objets dépassent la plage dynamique de l’appareil

  • correction : retirer métal du SFOV si possible + anguler statif + ↑ kV + coupes fines

• Cible

  • apparence : anneau unique/concentrique

  • cause : problème détecteur

  • correction : recalibrer; si persiste → maintenance

• Arcs électriques

  • apparence : aucun motif spécifique; simple strie → beaucoup de bruit

  • cause : surcharge électrique tube RX

  • correction : maintenance

• Acquisition hélicoïdale

  • apparence : inexactitudes # CT

  • cause : vues pas toutes dans même plan

  • correction : ↓ pitch

• Faisceau conique

  • apparence : lignes en « moulin à vent »

  • seulement appareil multi-détecteur

  • cause : faisceau RX conique

  • correction : pitch recommandé par le manufacturier.

Pourquoi la TDM hélicoïdale?

Quel problème de la TDM conventionnelle la technique hélicoïdale permet-elle d’éviter?

TDM conventionnelle :

• acquisition en série de coupes transverses → risque d’exclure une structure.

• Abdomen : patient cesse de respirer pour chaque acquisition.

• Volume respiratoire peut changer entre les coupes.

• Déplacement diaphragme → change position des organes.

• Une tumeur peut se retrouver hors des 2 coupes voisines.

TDM hélicoïdale :

• acquisition d’un volume de tissu, pas seulement d’une coupe transverse.

• Après acquisition → reconstruction des coupes avec logiciels/algorithmes particuliers.

• Technique mise au point en 1989.

Conditions de la TDM hélicoïdale

Quelles conditions particulières sont nécessaires en TDM hélicoïdale?

• Tube RX + détecteurs → rotation continue autour du patient.

• Appareil doit avoir des bagues collectrices.

• Table → déplacement longitudinal continu.

Axes TDM :

• z = tête → pieds; entre dans le trou du statif

• x = gauche → droite

• y = antéro-postérieur (AP)

Valeurs :

• vitesse table = 1 à 10 mm/s

• coupe traditionnelle = 1 à 2 s

• acquisition volumique hélicoïdale ≈ 30 s

• maximum de la plupart des appareils = 60 s

• patient peut généralement retenir respiration ≈ 45 s

• difficulté apnée 30–45 s → plusieurs acquisitions avec bref intervalle pour respirer.

Exigences de l’acquisition hélicoïdale

Quelles exigences techniques entraîne l’acquisition hélicoïdale?

• Long temps d’acquisition → grande :

  • capacité thermique tube RX

  • capacité de refroidissement.

• Capacité thermique anode ≈ 8 MUT.

• Algorithmes spécialement conçus pour l’hélicoïdal.

• Plus grande mémoire ordinateur nécessaire → beaucoup plus de données.

• Après acquisition d’un volume → ordinateur reconstruit les images en coupes.

Acquisition traditionnelle vs hélicoïdale + pitch

Comment fonctionne l’acquisition hélicoïdale et qu’est-ce que le pitch?

Traditionnelle :

• tube + détecteurs tournent autour patient

• normalement 360° = 1 image

• table fixe pendant acquisition

• table se déplace entre les coupes.

Hélicoïdale :

• tube + détecteurs tournent continuellement

• table/patient → déplacement longitudinal continu

• volume acquis = hélice.

Pitch = degré de resserrement de l’hélice.

Formule — barrette simple :

Pitch = déplacement table en mm par rotation de 360° ÷ dimension du faisceau (collimation)

• faible pitch → hélice serrée

• grand pitch → hélice étirée.

Exemple :

• collimation = 10 mm

• déplacement = 10 mm/rotation

• pitch = 1.

Calcul du volume de tissu acquis

Comment calculer le volume de tissu acquis?

Si rotation = 360°/seconde :

Volume acquis = épaisseur coupe × pitch × temps d’exposition

Exemple :

• 10 mm × 1 × 30 s

• = 300 mm = 30 cm

Si rotation > 1 seconde :

Volume acquis = (collimation × pitch × temps d’acquisition) ÷ vitesse de rotation du statif

Exemple :

• 5 mm

• pitch 1,6

• 20 s

• rotation = 2 s

(5 × 1,6 × 20) ÷ 2 = 80 mm = 8 cm

Ralentir rotation peut être nécessaire pour réduire la charge thermique du tube.

Effet du pitch

Quel est l’effet d’un petit vs grand pitch?

Petit pitch :

• hélices rapprochées

• aucun tissu exclu

-données

-radiation

• ↑ dose

• images de plus haute qualité

Grand pitch :

• hélices éloignées

• aucun tissu exclu

• − données

• − radiation

• ↓ dose

• images plus floues / moins bonne qualité.

Reconstruction :

• volume acquis → coupes individuelles

• reconstruction par interpolation

• interpolation = calcul mathématique déterminant une donnée située entre 2 valeurs connues.

Interpolation 180° vs 360°

Quelles sont les interpolations utilisées en TDM hélicoïdale?

• Algorithme de reconstruction hélicoïdale = algorithme d’interpolation.

• Deux types :

  • 360° → données connues séparées de 360° de rotation

  • 180° → données connues séparées de 180°.

180° :

• 
  

• bruit

• meilleure reconstruction coronale/sagittale

• permet pitch > 1.

360° :

• produit du flou en reconstruction sagittale/coronale.

Reconstruction transverse :

• possible n’importe où dans le volume acquis.

• aucune irradiation supplémentaire.

• permet chevauchement des coupes.

• chevauchement → assure visualisation de toutes structures/anomalies sans exclusion du plan de coupe.

Avantages TDM hélicoïdale

Quels sont les avantages de la TDM hélicoïdale?

• Acquisition volumique de la totalité d’un organe en peu de temps.

• Procédure plus courte que TDM traditionnelle.

• Moins d’artefacts de mouvement.

• Aucun tissu exclu.

• Liberté de choisir une coupe transverse n’importe où dans le volume irradié.

• Plus petits volumes d’agents de contraste possibles.

• Concentration optimale du contraste dans tout le volume pendant acquisition.

• TDM traditionnelle → seulement quelques coupes profitaient du contraste optimal.

• Meilleure reconstruction multiplanaire RMP :

  • coronal

  • sagittal

  • axial

  • 3D.

TDMMU / multiples rangées de détecteurs

Quel est le principe de la TDMMU / TDM multicoupe?

• Techniques développées pour améliorer le rendement.

• Plusieurs rangées parallèles de détecteurs → ↑ rendement + ↓ temps procédure.

• 1 barrette → 1 coupe.

• Plusieurs barrettes → plusieurs coupes.

• Nombre maximal de coupes simultanées = nombre maximal de rangées du statif.

Premiers appareils :

• chaque groupe détecteurs avait sa source.

• tube avec 2 foyers → chacun émet un faisceau.

• 2 foyers provenant d’un seul filament.

• Alternance tension sur fente de focalisation → déplacement du foyer sur anode.

• Déplacement contrôlé par logiciel.

• Produit final = 2 coupes contiguës par rotation.

Rangées de détecteurs / épaisseur de coupe

Quelles possibilités donnent les multiples rangées de détecteurs?

• Doubler projections → 2 images de haute qualité.

• 2 coupes minces peuvent être combinées → 1 coupe plus épaisse.

• Réduit effet de volume partiel.

• Très utile pour fosse postérieure du crâne → élimine artefacts de volume partiel.

• Appareils actuels dans les notes :

  • 4

  • 8

  • 16

  • 32

  • 64

  • 128

  • 256

  • jusqu’à 320 rangées.

• Rangées parallèles :

  • symétriques ou asymétriques

  • différentes combinaisons → différentes épaisseurs.

• Exemple : 4 rangées centrales × détecteurs 1 mm → 4 coupes contiguës de 1 mm.

• Haute résolution → collimateurs individuels entre chaque barrette + collimateurs pré-détecteurs.

Pas du faisceau en multicoupe

Comment calcule-t-on le pas du faisceau en TDM multicoupe?

Pas du faisceau = déplacement du patient par 360° de rotation ÷ largeur du faisceau

• À vitesse de table constante :

  • ↓ nombre de détecteurs utilisés → ↑ pas du faisceau.

Pour déplacement 20 mm / 360° :

• 1,25 mm × 16 détecteurs → pitch = 1

• 1,25 mm × 8 → 2

• 1,25 mm × 4 → 4.

Résolution spatiale en hélicoïdal

Quels facteurs déterminent la résolution spatiale le long de l’axe z?

• Résolution spatiale sous contrôle de la résolution le long de l’axe horizontal z.

Facteurs :

• Collimation

  • faisceau étroit → ↑ résolution spatiale.

• Interpolation

  • interpolation 180° → ↑ résolution spatiale.

• Pitch

  • faible pitch + déplacement lent table → ↑ résolution spatiale.

Image de localisation / planification

Qu’est-ce qu’une image de localisation en TDM?

• Sert à planifier la procédure.

• Tube RX + détecteurs fixes.

• Table se déplace.

• Image reconstruite.

• Permet de sélectionner l’emplacement des coupes :

  • début acquisition

  • fin acquisition.

• Lignes pointillées → volume de tissu exposé/compris dans procédure.

• Noms selon fabricants :

  • scout

  • topogramme

  • scanogramme

  • surview.

Reconstruction multiplanaire (RMP)

Qu’est-ce que la reconstruction multiplanaire (RMP)?

Après acquisition volumique ou coupes axiales → reconstruction :

• sagittale

• coronale

• plans obliques choisis par l’opérateur.

• Effectuée par traitement des données.

• Aucune exposition supplémentaire du patient.

Région d’intérêt (ROI)

À quoi sert une région d’intérêt (ROI)?

• Affiche les unités de Hounsfield d’une région particulière.

• Utile pour identifier certaines pathologies.

• Permet d’identifier les composantes de la pathologie.

Agrandissement

Quels sont les 2 moyens d’agrandir une image TDM?

1. Diamètre FOV à l’acquisition

• diamètre ≈ 25 à 50 cm

• petit diamètre utile pour petite région

• champ choisi affiché sur toute la matrice

• ↓ diamètre → ↑ image + ↑ résolution spatiale

2. Agrandissement électronique « zoom »

• contrôle affichage électronique

• permet l’agrandissement.

Mesures + histogrammes

À quoi servent les mesures et histogrammes en TDM?

Mesures

• Superposition de coordonnées cartésiennes → déterminer :

  • position

  • dimensions d’un objet.

• Peuvent guider placement d’aiguilles :

  • biopsies

  • autres interventions.

Histogrammes

• Affichent la fréquence des diverses valeurs de # CT pour chacune des teintes de gris :

  • pleine image

  • ou région d’intérêt.

Reconstruction 3D / rendu de volume

Qu’est-ce que la reconstruction 3D / rendu de volume (RV)?

• Aussi appelée « volume rendering ».

• Après :

  • acquisition de volume

  • ou plusieurs coupes contiguës

• algorithmes → image tridimensionnelle.

• Image peut être tournée pour visualiser tous ses aspects.

• Peut afficher l’image 3D avec toute la gamme des UH.

Projection d’intensité maximale PIM/MIP

Comment fonctionne la PIM/MIP?

PIM = projection d’intensité maximale
MIP = maximum intensity projection

• Sélection des pixels inclus dans reconstruction.

• Pixels avec plus grandes valeurs UH / plus brillants dans le cadre choisi → sélectionnés.

• Représentent structures avec plus grande atténuation.

• Produit final = image de haut contraste.

• Peut être utilisée en reconstruction 3D.

• Rend possible l’angio CT.

Affichage ombré de surfaces (AOS)

Comment fonctionne l’affichage ombré de surfaces (AOS)?

• AOS = « shaded surface display ».

• Un écart serré de valeurs # CT est choisi.

• Seulement ces # CT font partie de l’image.

• Permet de visualiser un organe ou une structure particulière

Affichage ombré de volumes

Qu’est-ce que l’affichage ombré de volumes?

• « shaded volume display »

• utilisé en reconstruction 3D

• même principe que AOS :

  • limite l’écart des UH formant l’image.

• Permet de distinguer les structures composant le volume.

• Ex. :

  • tumeurs

  • organes.

Urgence relative à l’équipement

Que faire lors d’une situation urgente avec l’équipement TDM?

Toujours surveiller l’équipement pendant les relais de travail.

Situations urgentes possibles :

• feu qui s’échappe de l’appareil

• fumée autour de l’appareil

• bruits bizarres

• eau du plafond sur statif/table

• huile qui coule hors de la gaine/statif.

Conduite :

• restreindre toute utilisation jusqu’à résolution du problème.

• si sécurité patient/personnel en danger → appuyer sur bouton d’urgence rouge sur :

  • appareil

  • console opérateur.

• Bouton → arrête l’alimentation électrique de l’appareil.

• Téléphoner au service de maintenance pour toute observation hors de l’ordinaire.

• Ne jamais utiliser l’appareil avant que le problème soit résolu.