TOMODENSITOMETRIE TDM OU SCANNER OU CT SCAN Anne

TOMODENSITOMETRIE (TDM OU SCANNER OU CT SCAN Année 2019 - 2020 PR. FZ. LECHEHEB

PLAN

I/ GENERALITES 1/ TERMINOLOGIE 2/ HISTORIQUE II/ CHAINE SCANNOGRAPHIQUE ET PRINCIPE 1/ ELEMENTS CONSTITUTIFS DE LA CHAINE *Rôle technique de chaque élément ( type de Scanner, d’Acquisition) 2/ PRINCIPE ET FONCTIONNEMENT 3/ FORMATION DE L’IMAGE TOMODENSITOMÉTRIQUE III/ TRAITEMENT DE L’IMAGE/ PUISSANT ORDINATEUR IV/ CONCLUSION V/ BIBLIOGRAPHIE

OBJECTIFS

1/ Connaître l’historique de cette technique d’imagerie 2/ Décrire le principe de la TDM 3/ Expliquer l’échelle des densités 4/ Connaître les critères de qualité de l’image TDM 5/ Présenter les avantages et les inconvénients de l’imagerie TDM

PRESENTATION DE: *L’APPAREIL * LA SALLE *CERTAINES IMAGES

GANTRY APPAREIL

PATIENT EST PLACE SUR LA TABLE ou LIT PAR LA MANIPULATRICE

SALLE PLOMBEE

THORAX Coupe axiale TDM CEREBRALE Coupe axiale

GENERALITES

TERMINOLOGIE

*TOMODENSITOMETRIE (TDM) / SCANNOGRAPHIE *SCANNER *HELICOÏDAL+++/ SPIRALE *SCANNERS MULTI-BARRETTES/ MULTI-DETECTEURS * SCANNER VOLUMIQUE *SCANNER MONO-COUPE/ MULTI-COUPE

HISTORIQUE

-Le 1 er scanner médical à rayons X a été mis au point en 1972 par le chercheur britannique Godfrey Newbold Hounsfield, d'après les travaux publiés par le physicien américain Allan Mac Leod Cormack. Ces deux savants ont obtenu le Prix Nobel de médecine en 1979 Ce 1 er type est dit séquentiel -Depuis cette mise au point, de nombreuses améliorations ont contribuées à son essor parmi lesquelles deux évolutions technologiques majeures : l'acquisition hélicoïdale en 1989 puis l'acquisition multicoupe en 1998

CHAINE SCANNOGRAPHIQUE

ELEMENTS CONSTITUTIFS DE LA CHAINE

Le scanner est une chaîne radiologique composée de trois (3) éléments essentiels et qui sont: *GÉNÉRATEUR *TUBE RADIOGENE *DETECTEURS DISPOSES EN COUROUNNE

Scanner ou tomodensitométrie fonctionnant avec le rayonnement X donne des images en coupe axiales ou transverses d'un organe. L’objectif est de fournir plus de précisions sur les résultats d'une radiographie standard ou d'une échographie soit la localisation, l'étendue voire la nature lésionnelle.

Cette technique d’imagerie permet d’explorer le corps humain, en coupes millimétriques et grâce à de puissants logiciels informatiques, d’obtenir des reconstructions volumétriques en 3 D. Les informations sont analysées par un ordinateur et permettent de créer des image en coupe de la région anatomique du corps à étudier

APPAREIL DIT TOMOGRAPHE OU SCANNOGRAPHE

APPAREIL 1/ Il se compose d'un anneau (Gantry) à l'intérieur duquel se trouve * Tube à rayons X * Détecteurs : disposés en couronne 2/ Table ou Lit: Sur laquelle est allongé le patient pénètre dans le centre de l'anneau. 3/ Pupitre de commande : Derrière lequel se trouve le personnel médical est séparé du reste de la pièce par une vitre plombée.

TUBE RX à anode tournante Gantry ou anneau circulaire GENERATEUR DETECTEURS LE SYSTÈME DE DETECTION EST EN CONSTANTE EVOLUTION

DETECTEURS: Ils transforment les photons X (rayonnement atténué ) en signal électrique *SCINTILLATEUR Transformation des photons atténués en photons lumineux Etapes et Rôle des *PHOTO-DIODE : détecteurs Transformation des photons lumineux en signal électrique pour obtenir le signal *PHOTO-AMPLIFICATEUR électrique Amplifie le signal électrique

DETECTEUR NUMERIQUE : CONVERSION RX SIGNAL ELECTRIQUE

DISPOSITION DANS L’ANNEAU: *DU TUBE RADIOGENE ET *DES DETECTEURS

SCHEMA TUBE RADIOGENE ET DETECTEURS EN COURONNE

PRINCIPE FONCTIONNEMENT

TECHNIQUE D’IMAGERIE TOMODENSITOMETRIQUE 1/ Mesure de la densité radiologique des volumes élémentaires d’une coupe 2/ Étude de l’atténuation d’un faisceau de Rayons X au cours de la traversée du volume à examiner

La TDM repose sur le principe de mesure de la densité des tissus traversés par le faisceau de RX à partir du coefficient d’atténuation. Le rayonnement atténué est capté par les détecteurs électroniques qui tournent en même temps que le tube. . Les détecteurs électroniques rangés en arc de cercle ou en éventail recueillent le rayonnement atténué. Ils mesurent l’atténuation des RX dans l’axe du faisceau. C’est ainsi que se fait l’acquisition des données.

-Ce faisceau va traverser le patient en étant absorbé différemment en fonction des structures rencontrées. -Les détecteurs vont capter l’atténuation des différentes structures ( rayonnement atténué) et faire la conversion en signal électrique. Ainsi, ils font des mesures de densité sur les différents axes selon un angle de projection. Grâce au traitement informatique , ces profils d’atténuation ou de densité vont être échantillonnés, numérisés puis transformés en image analogique -Le générateur alimente le tube à rayons X -Le tube tourne autour du patient en émettant un faisceau de rayons X

FORMATION DE L’IMAGE

FORMATION DE L’IMAGE Le fonctionnement comporte successivement : *Atténuation * Projection *Rétroprojection *Transformation en image analogique (de la matrice à l’image )

COEFFICIENT DE DENSITE ET FENETRE DE VISUALISATION

COEFFICIENT DE DENSITE Les coefficients de densité des différents tissus sont exprimées en: UNITE HOUNSFIELD (U H) Quatre densités fondamentales , dont HOUNSFIELD a affecté des valeurs

Les « densités élémentaires » sont des valeurs numériques réparties sur une échelle allant de +1000 à – 1000. C’est « l'échelle de Hounsfield » La densité « 0 » correspond à la densité de l'eau

*AIR = -1000 * GRAISSE = - 60 à - 120 * EAU = 0 * OS = + 1000

Formule mathématique représente l’indice de Hounsfield(I H) ATTÉNUATION EN UH = 1000. (µ-µeau)/µeau

ECHELLE DE HOUNSFIELD (UH) C’est une transformation linéaire de la mesure du coefficient d’absorption original (µ) dans laquelle la densité de l’eau distillée au conditions normales de température et de pression (CNTP) est définie à Zéro (0) unités (UH) Tandis que la densité de l’air aux (CNTP) est définie à -1000 UH

ECHELLE DE GRIS OU ECHELLE DES COULEURS Pour chaque pixel : Transformer la valeur de la densité en couleur (gamme de gris) La convention la plus classique est celle du noir et blanc par un grand nombre de pixels NOIR: ( µ ) valeur faible et BLANC : (µ) valeur élevée Une gamme de couleur grisé sous forme d’une palette de gris de coefficient d’absorption des tissus situé entre le blanc et le noir est associée entre le blanc et

LES IMAGES COMPORTENT DES NIVEAUX DE GRIS GRACE A L’ECHELLE DES COULEURS DITE ECHELLE DE GRIS QUI TRAUISENT LES COEFFICIENTS HOUNSFIELD

FENETRE DE VISUALISATION

FENETRE DE VISUALISATION Pour chaque pixel: Transformer la valeur de la densité en couleur L’œil ne voit que 16 niveaux de gris et pas 2000 niveaux de gris Il faut répartir les « 16 gris » sur l’échelle de Housfield C’est la fenêtre de visualisation

FENETRE DE VISUALISATION Elle est définie par deux paramètres modulables Le niveau (L) : valeur centrale des densités visualisées La largeur (W) : nombre de niveau de densité *Densité > La limite supérieure de la fenêtre blanche *Densite < La limite inférieure de la fenêtre noire

ORDINATEUR / TRAITEMENT DES DONNEES BRUTES

-Grâce à l’ordinateur les signaux électriques engendrés par les détecteurs sont convertis en information numérique exploitable par les programmes de l’ordinateur -A partir des valeurs d’atténuation mesurée par chaque détecteur , l’ordinateur calcule la densité de chaque pixel de la matrice. -Un traitement informatique donne sur l’écran l’image reconstituée d’une coupe axiale de 1 à 10 mm et est exécuté par les consoles de reconstruction ou consoles post -traitement

SCANNER : THORAX Image en fenêtre pulmonaire ( parenchymateuse)en coupe axiale Images reconstruites en plan coronal et frontal du thorax en fenêtre parenchymateuse

IMAGE RECONSTRUITE EN PLAN CORONAL ABDOMEN RECONSTRUCTION 3 D

CONCLUSION

Malgré son caractère irradiant et la fréquente nécessité de l’ injection diode, les multiples évolutions dont le scanner a bénéficié lui permettent de figurer parmi les plus performants de l’imagerie actuelle. Sa réalisation nécessite un protocole précis défini par les paramètres qui sont fonction: *du contexte clinique *de la région à étudier *de la pathologie suspectée

Les éléments techniques les plus importants de réalisation de l’examen sont: *Plans de référence *Epaisseur de coupes, leur espacement *Injection de produit de contraste iodé (type et modalités d’injection) *Fénêtre de visualisation

BIBLIOGRAPHIE

1/ Chapitre : Historique et techniques dans le livre: Abrégé de tomodensitométrie Eition Masson 1998