Imagerie 3D à haute résolution des membres

Monographie | L'imagerie CT Cone Beam (CBCT)
L'imagerie tridimensionnelle à haute résolution des
extrémités inférieures sous charge par tomographie
cone beam (CBCT) spécialisée, assistée par
ordinateur
Auteur : Shadpour Demehri, MD, John Hopkins
Cette monographie porte sur les avantages
d'une version de recherche d'un système de
tomographie cone beam assistée par
ordinateur (ci-après « système CBCT ») et
spécialisé pour l'imagerie d'extrémité. Ce
système CBCT a été mis au point
conjointement par des chercheurs de
l'Université John Hopkins et de Carestream
Health.- Il a fait preuve de caractéristiques
de résolution spatiale et de contraste audelà des limites d'un multi-capteur CT
conventionnel (MDCT) dans des conditions
d'exposition réduite au rayonnement1. Le
système CBCT avait été conçu pour
l'imagerie des extrémités supérieures et
inférieures, y compris en configuration sous
charge pour ces dernières. Cette possibilité
singulière permet de révéler et de mieux
caractériser certaines pathologies de
l'articulation du genou et de la cheville,
dont l'extrusion méniscale, les altérations
morphologiques de l'interligne fémorotibial, la déformation pied plat et
l'insuffisance de syndesmose tibio-fibulaire.
D'après un article publiée dans la revue
European Radiology 2, le système prototype
permet d'obtenir une qualité d'image
adéquate pour le diagnostic par imagerie
d'extrémité. Plus précisément, les images du
système CBCT sont respectivement
« excellentes » et « bonnes/adéquates »
pour la visualisation des os et des tissus
mous. De plus, la qualité d'image était
équivalente ou supérieure à celle du MDCT
pour la visualisation des os.
La radiographie conventionnelle et le MDCT
ont longtemps été la modalité privilégiée
pour diagnostiquer les lésions des os et des
articulations des extrémités inférieures. Mais
la complexité anatomique et les
dérangements biomédicaux susceptibles de
se produire sous charge peuvent ne pas être
détectables sur une radiographie
conventionnelle hors charge.
Outre ses avantages par rapport au MDCT
évoqués plus haut (réduction de la dose,
configuration sous charge), le système CBCT
permet de réduire le coût total de propriété
et de simplifier les questions d'agencement
du site et l'accès au point de traitement.
Les premières expériences sur ce système
indiquent qu'il existe un large consensus sur
les insuffisances des modalités d'imagerie
actuelles (dont le MDCT) en termes de
diagnostic des maladies courantes. La
fonctionnalité d'imagerie sous charge du
système montre qu'il est possible
d'améliorer le diagnostic de diverses
maladies, dont la déformation pied plat
comme nous allons le voir.
Dans le but d'établir la faisabilité clinique du
système CBCT dans l'environnement d'un
cabinet orthopédique, nous avons examiné
des patients atteints de pathologies des
extrémités, dont des lésions aigües et
chroniques du genou, du pied et de la
cheville.
Les résultats de l'étude incitent à envisager
de travailler à l'amélioration des
performances des systèmes CBCT et à en
étudier les potentialités d'application. Il est
vraisemblable que l'optimisation soutenue
des techniques de reconstruction itératives
permette d'améliorer encore la qualité des
images des tissus mous par rapport au
MDCT. En outre, l'application au CT
quantitatif des périphériques, ou
l'excellence de la visualisation des os et de
l'isotropie de la résolution spatiale (avec une
correction efficace de la dispersion pour
déterminer plus précisément l'atténuation
CT), pourrait permettre de quantifier la
densité minérale des os et la morphologie
de l'os sous-chondral et de l'articulation. Par
exemple, un pied plat associé à des
dérangements biomécaniques peut être
mieux évalué sur une radiographie CT haute
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résolution sous charge, pour différencier
entre pied plat souple et rigide et pour
déterminer l'anomalie anatomique sousjacente au dérangement biomécanique.
En imagerie du genou, le CBCT 3D à haute
résolution sous charge permet de détecter
des dérangements biomécaniques, comme
l'extrusion méniscale, chez des patients à
haut risque d'arthrose. De plus, l'imagerie
3D du genou et de la cheville sous charge
(fig. 1) pourrait permettre de diagnostiquer
et de déterminer un traitement pour
plusieurs autres pathologies, dont des
impactions osseux ou tissulaires et des
désalignements à l'état sous charge
fonctionnel (fig. 2 et 3).
Coalition calcanéoaviculaire fibreuse
présumée
Fig. 1 : L'image IRM (à droite) montre la présence d'un ruban fibreux à l'interface calcanéoaviculaire. Les images CBCT 3D volumétriques (à gauche) montre l'effondrement subtil de la
voute plantaire associé au pied plat, sur l'image sous charge.
Fig. 2 : Le CBCT 3D haute résolution de
la cheville montre l'absence de coalition
osseuse à l'interface calcanéoaviculaire.
2
Fig. 3 : Images sous charge et hors charge montrant
une extrusion méniscale (petites lignes jaunes) et un
dérangement biomécanique sur l'image sous charge
de ce patient atteint d'arthrite osseuse.
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Références :
1. Carrino JA, Al Muhit A, Zbijewski W, Thawait GK, Stayman JW, Packard N, Senn R, Yang
D, Foos DH, Yorkston J, Siewerdsen JH. Dedicated cone-beam CT system for extremity
imaging. Radiology. 2014 Mar;270(3):816-24.
2. Demehri S, Muhit A, Zbijewski W, Stayman JW, Yorkston J, Packard N, Senn R, Yang D,
Foos D, Thawait GK, Fayad LM, Chhabra A, Carrino JA, Siewerdsen JH. Assessment of
image quality in soft tissue and bone visualization tasks for a dedicated extremity conebeam CT system. Eur Radiol. 2015 Jun;25(6):1742-51.
Le docteur Demehri est titulaire d'un doctorat en médecine de l'université des sciences médicales
de Téhéran. Il a achevé son internat de radiologue et sa formation de boursier en imagerie et
intervention musculo-squelettales au Brigham and Women's Hospital. Il a rejoint le service de
radiologie à John Hopkins en 2012. Ses recherches portent sur les nouvelles modalités d'imagerie
CT, ainsi que sur les techniques de post-traitement 3D et leurs applications à l'imagerie musculosquelettale. Il est actuellement chercheur principal dans le cadre de l'essai clinique d'évaluation
de la faisabilité des examens CBCT spécialisés pour le diagnostic et le traitement de diverses
pathologies des articulations périphériques.
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Réf. 2000140_FR 09/15