Aspect technologique [etat - 376 Ko( pdf )]

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ETAT DE L’ART 2002
EN IMAGERIE MEDICALE
Le savoir que l’on enrichit pas chaque année,
s’appauvrit tous les ans.
( Lao-Tseu, Vème siècle avant Jésus Christ )
S’élever pour mieux voir.
Relier pour mieux comprendre.
Situer pour mieux agir.
La veille technologique doit être dans tous les esprits.
L’important est de ne pas se laisser dépasser, de rester
dans le coup.
(Pensée contemporaine)
Groupe d’experts :
André BOUGAUD
Martine DECOUVELAERE
Jean Luc IVON
Marc Olivier JAFFRE
Pierre KOUAM
Francois LANGEVIN
Bertrand LEPAGE
Laëtitia MENANT
Maurice PAGE
Jean Philippe PERRIN
Marc POMMIER
Cécile SALVAT-BRILLAULT
Didier VALLENS
Geneviève WAHART

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EDITORIAL
Depuis huit ans, chaque année à pareille époque, l'Association Française des Ingénieurs
Biomédicaux (AFIB) et la Société Française de Radiologie (SFR) proposent aux lecteurs du
Journal de Radiologie un panorama complet des différentes modalités d'imagerie médicale.
Compte tenu de l'évolution extrêmement rapide, tant des applications cliniques que des
innovations technologiques, ce rythme annuel est juste suffisant pour permettre aux lecteurs
(radiologues, ingénieurs, manipulateurs radio, cadres administratif ou commercial) de
réactualiser leurs connaissances. Au futur acheteur, cet "Etat de l'art en Imagerie Médicale"
permet de planifier l'évolution de son parc et de recaler ses besoins à l'offre du marché. Pour les
autres, il est un outil complémentaire de leur formation continue, désormais indispensable.
Ce panorama, sous forme double, aborde les modalités d'imagerie tout d'abord sous un angle
technique rapidement complété d'une approche plus clinique. Cette approche double, initiée il y a
cinq ans, a reçu un accueil très favorable. C'est avec satisfaction que nous la reconduisons cette
année.
Nous nous devons de saluer le travail des coordonnateurs de ces deux numéros :
* Jean Luc IVON pour le volume "Applications techniques",
* Samuel MERRAN pour le volume "Applications cliniques",
Qu’ils soient ici remerciés, de même que l'équipe de « reporters » et « boursiers » qui ont signé
les différents articles. Remercions également les partenaires industriels qui chaque année
apportent leur soutien à ce travail.
Enfin, signalons que cette publication est désormais disponible sur Internet* et que le volet
technique cherche à fournir une information plus synthétique, sous forme de tableaux.
Nous vous souhaitons à toutes et à tous une bonne lecture et nous vous donnons dès à présent
rendez-vous en 2003.
Geneviève WAHART Guy FRIJA
Présidente de l'AFIB Secrétaire Général de la SFR
*adresse Internet SFR: www.sfr-radiologie.asso.fr, adresse Internet AFIB: www.afib.asso

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United, we stood !
Jean-Luc IVON*
*Centre Hospitalier de Pontoise [email protected]
Suite aux évènements dramatiques du 11 septembre 2001 et aux menaces de terrorisme
biologique qui ont suivi, beaucoup se sont demandés s’il était pertinent de se rendre en
pèlerinage à Chicago pour cette 87ème édition du RSNA. La réponse était : OUI trois fois OUI.
Une nouvelle fois, la magie a opéré et nous en sommes revenus gavés de visions pour un futur
où se côtoieront des machines dotées de performances aux limites sans cesse repoussées et
des ordinateurs à foison pour les interconnecter au monde extérieur grâce au World Wide Web.
L’impression forte qui avait dominé l’édition précédente concernait la restructuration du tissu
industriel autour de trois acteurs majeurs. Philips, notamment, avait suscité beaucoup de
réactions en intégrant coup sur coup ATL, ADAC et Agilent Technologies ex Hewlett Packard. Le
géant néerlandais est allé encore plus loin, au cours de l’année 2001 en reprenant Marconi, ce
qui place théoriquement la compagnie au deuxième rang mondial derrière General Electric. Les
stratèges du management sont tous à peu près d’accord pour affirmer que pour réussir sur un
marché, c’est à dire faire des profits, il faut être le leader ou à la limite un co-leader très puissant.
Il n’y a pas de place pour le numéro 3. De toute évidence, c’est la stratégie qui a dû germer dans
les cerveaux de la Royal Dutch. Les questions qui se posent désormais sont :
1-Philips va t’il réussir à digérer toutes ces acquisitions et parvenir à construire une entité
cohérente et profitable?
2-Quelle va être la réaction de Siemens qui se retrouve désormais au rang peu enviable de
numéro.3 ?
3-A quelles recompositions faut il encore s’attendre si l’on estime que le marché porteur du futur
est celui de l’intégration et de la distribution des données numériques issues des modalités
d’acquisition ? Comment vont s’emboîter les pièces du puzzle ? General Electric, Kodak,
Siemens, Agfa, Philips, Fuji…………..etc.
L’édition 2001 n’a pas apporté d’éléments nouveaux. Il semblerait même que les choses se
compliquent singulièrement si l’on prend en compte l’entrée dans l’arène d’un nombre incroyable
de nouvelles sociétés liées aux technologies de l’information sans aucun lien avec les
partenaires historiques de l’imagerie médicale. Inforad, la partie de l’exposition technique
réservée à ces technologies ressemble de plus en plus à un congrès dans le congrès.
Concernant les modalités, l’actualité la plus fournie vient du P.E.T. C’est le sujet de
préoccupation majeur des décideurs. Aux Etats Unis, où l’on est par essence plus réactif, on
assiste à un boom massif des compagnies qui exploitent des systèmes embarqués à bord de
camion. C’est une excellente solution pour avoir accès à une technologie coûteuse en cours
d’expansion. Des progrès sont en cours de développement au niveau des cristaux de détection
afin de limiter drastiquement la durée des examens jugée encore trop chronophage. L’objectif
affiché est une exploration en 20 minutes et des contraintes d’exploitation réduites en matière de
gestion de la stabilité des détecteurs. Des progrès sont également attendus du côté des produits
radio-pharmaceutiques. Le FDG, qui a permis à cette technologie de décoller enfin, grâce à ses
applications oncologiques, n’est pas assez spécifique et l’on fonde de grands espoirs sur de
nouvelles molécules marquées au F18, voire au C11. En associant des PET à des CT et en
fusionnant les informations obtenues, le concept d’imagerie moléculaire est lancé. C’est ainsi que
GE et Siemens ont mis simultanément sur le marché deux produits de très haute gamme, le
Discovery LS et le Biograph. Philips s’apprête à contre-attaquer en annonçant une machine
similaire mais ouverte, c’est à dire susceptible de libérer un espace de travail entre le PET et le
CT. En terme d’image de marque, Siemens a remporté une première bataille de prestige puisque
c’est sa machine qui a été choisie pour équiper le Sloan-Kettering Cancer Center de New York,
la référence absolue dans le domaine de la cancérologie. Dans le domaine des applications, le
PET pourrait se révéler une procédure efficace pour limiter significativement le nombre de
biopsies mammaires voire d’interventions chirurgicales en cas de suspicion de cancer.

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Le grand débat des dernières années sur la détection en coïncidence sur gamma caméras
semble s’éteindre. Le marché s’oriente résolument vers des P.E.T dédiés, tout du moins aux
Etats Unis, et les caméras à scintillation, comme alternative économique aux caméras à
positrons, n’ont plus les faveurs des investisseurs. On pourrait même penser que le glas a sonné
le 29 juin 2001 pour ce type de technologie, lorsque le « Center for Medicare and Medicaid
Services », l’organisme payeur aux Etats Unis, a décidé d’exclure les gamma-caméras à
détection de coïncidence du champ des équipements autorisés à pratiquer les nouveaux actes
inscrits à la nomenclature et par conséquent de refuser de facto toute prise en charge financière.
Ces nouveaux actes concernent le diagnostic et l’évaluation des cancers pulmonaires, colo-
rectaux, de la tête et du cou, les mélanomes et les maladies de type Hodgkiniens. Cette décision
du CMS a mis le feu aux poudres et les industriels tentent d’infléchir cette décision, par une
action concertée.
Le marché du PET qui a généré un chiffre d’affaires de 200 millions de dollars en 2000 pourrait
quintupler ce chiffre au cours des sept prochaines années. Avec 450 millions de dollars de chiffre
d’affaires, le marché des gamma-caméras est proche de la saturation, selon une étude des
analystes de Frost et Sullivan. Toutefois, la prospective est un art difficile. Les brillantes
perspectives de développement du PET pourraient se trouver brutalement freinées, si une autre
proposition très contestée du CMS entrait en vigueur. En effet, à l’automne 2001, cet organisme
envisageait tout simplement de réduire de 2331 US$ à 841US$, le coût de remboursement
moyen des procédures PET. Ce prix intègrait le coût du FDG, à savoir 250 US$ la dose. Le 12
décembre, le chiffre était porté 1500 US$ et depuis les discussions continuent.
Sur le plan industriel, d’un côté de nouveaux acteurs apparaissent, dans le domaine du PET
essentiellement, comme Positron, et de l’autre des consolidations se poursuivent. Ainsi, Philips a
pris successivement le contrôle du leader Adac puis de Marconi et General Electric a acheté
SMV, ex fleuron de la technologie française. Par ailleurs CTI, qui jusqu’à présent écoulait
entièrement sa production à travers le réseau commercial de Siemens, produit désormais pour
son propre compte une gamme de produit concurrente.
L’offre en terme de machines hybrides intégrant un scanner RX avec une gamma caméra ou un
PET scan s’étoffe. Hawkeye, le produit conçu par GE, s’est déjà diffusé à plus de deux cents
exemplaires, ce qui est un indicateur fort de l’attente des utilisateurs pour ce type de machine.
ADAC pousse le concept plus loin en développant une caméra sans statif, susceptible d’être
associée avec n’importe quelle autre modalité, voire d’être utilisée en bloc opératoire.
Les études sur la recherche de nouveaux cristaux en SPECT continuent malgré l’échec du projet
initié par Digirad en 1998. En tout cas, GE et Siemens sont convaincus des possibilités de ces
nouveaux matériaux puisque les deux compagnies ont pris le contrôle à part égale de la société
israëlienne Imarad Imaging Systems Ltd, société spécialisée dans la recherche sur le CZT.
Digirad, quant à elle, tente un come-back avec un détecteur plan associant un cristal classique et
un réseau de photo-diodes.
Au jeu du portrait chinois, le scanner RX pourrait être un de ces héros des dessins animés de
Tex Avery où quoiqu’il arrive le personnage principal ne meurt jamais. Il peut recevoir
successivement sur la tête un pot de fleur, une enclume, un piano, un camion, un avion, un train,
un transatlantique….. le héros réapparaît plus fringuant que jamais dans la séquence suivante.
C’est ce qui se passe actuellement avec les développements annoncés ou attendus en
cardiologie et cette renaissance pourrait ne pas se résumer à une simple embellie passagère. La
mise sur le marché des machines hybrides CT-PET est une autre source d’optimisme. Le
scanner est de retour et les équipes de recherche et développement sont plus motivées que
jamais. Diagnostic Imaging, qui a décerné au scanner multi-coupes, le prix de l’innovation
technologique de l’année 2001, estime que ces nouveaux modèles redéfinissent totalement les
stratégies d’exploration et de contrôle post-interventionnel des pathologies vasculaires et qu’ils
modifient encore plus radicalement la prise en charge des poly-traumatisés aux urgences où l’on
envisage une exploration intégrale de ces patients de la racine des cheveux à la plante des
pieds en quelques minutes!
Ainsi, suite à l’introduction d’une nouvelle génération de détecteur en 1999, de nouvelles
indications apparaissent et laissent espérer des perspectives de développement assez
extraordinaires. Pour l'instant limitée aux machines de haut de gamme, la technologie "multi-
coupes" va se généraliser assez rapidement et d'ici trois à quatre ans les machines actuelles
seront reléguées aux oubliettes de la technologie ou au segment des machines « low-cost ».

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L'imagerie multi-coupes à quatre coupes, hier fleuron de la technologie, pourrait s’effacer dans la
perspective d’une nouvelle segmentation du marché. Les machines bi-coupes occuperaient le
segment d’entrée de gamme et les machines à seize coupes se déploieraient sur le haut de
gamme. Depuis Galilée, on s’est habitué à l’idée que le terre n’était pas plate. Avec le scanner
aussi, il va falloir raisonner en volume. La reconstruction 3D temps réel et le reformatage dans
d’autres plans que le plan axial natif deviennent des outils basiques intégrés à la console
d’acquisition, tant le nombre d’images produites par ces nouveaux modèles est phénoménal.
L’imagerie isotropique en routine avec des épaisseurs de coupe submillimétriques devient une
réalité.
La prochaine génération de scanner, qui verra le jour vers 2008, est déjà évaluée dans les
centres de recherche. Il s’agira d’acquérir un volume d’exploration en un seul tour et l’objectif
essentiel sera axé sur la très haute résolution spatiale. Cette future technologie, qui utilisera un
détecteur dérivé des capteurs matriciels développés pour la radiologie numérique, laissera un
axe de développement à la technologie actuelle. Cet axe sera celui de l’acquisition rapide et des
applications cardio-vasculaires. Cette future technologie qui aura recours à des détecteurs larges
obligera les constructeurs à repenser la manière de reconstruire les images. Exit la rétro-
projection filtration, bonjour les algorithmes de reconstruction conique beaucoup plus complexes
et gourmands en ressource informatique. Un débat commence à s’instaurer sur ce thème avec la
mise sur le marché des scanners multi-coupes à 8 ou 16 coupes simultanées.
La France est essentiellement un marché de haut de gamme mais il existe également des
machines d’entrée de gamme qui peuvent nous paraître bien exotiques. Sur ce dernier segment,
des machines simplifiées mais néanmoins performantes pour des applications en ORL ou en
réanimation, sont proposées à partir de 2 MF. Ainsi, Smile, machine de poche conçue par
Siemens est un scanner composé de 16 éléments seulement. Un logiciel de détection
automatique de performance permet à la machine de s’auto-contrôler. En cas de défaillance d’un
composant, l’utilisateur peut valider un E-mail rédigé automatiquement par la machine qui fait
office de bon de commande de l’élément défaillant et procéder lui-même à l’échange de la pièce
détachée, y compris le tube à rayons X ! La machine s’installe en trois heures, le tube à rayons X
se change à la manière d’une cartouche de toner sur une imprimante et Siemens envisage de
vendre cette machine en ligne sur Internet comme n’importe quel produit vulgarisé.
Les avancées, ciblées sur la rapidité, fiabilisent les applications classiques et ouvrent la voie vers
des applications nouvelles. Outre l’intérêt pour les procédures interventionnelles, l’accent est mis
sur les explorations 3D, telles que l’endoscopie virtuelle et le rendu de volume. On notera
également des avancées dans le domaine de la détection et de la quantification des sténoses
coronariennes des patients asymptomatiques, domaine jusqu’à présent réservé exclusivement
au canon à électrons Imatron qui est entré dans le giron General Electric au cours de l’année
2001. Le vent du boulet doit être assez fort car pour la première fois depuis sa création, Imatron
met en place une action marketing en Europe pour promouvoir sa technologie et sort un nouveau
modèle.
Pour réaliser des actes interventionnels dans de meilleures conditions de confort et de sécurité,
les constructeurs proposent désormais des outils appropriés tels que commande manuelle de
table, pédale de déclenchement des RX, écran de contrôle en salle ou arceau chirurgical articulé.
Le développement très prometteur des techniques interventionnelles soulève toutefois le
problème de la radioprotection des utilisateurs. Des détecteurs plus efficaces, la mise au point
d’outils de guidage d’aiguille ou de télémanipulateurs palpeurs sont cités comme moyens de
limiter l’irradiation. Une directive européenne est applicable depuis mai 2000 et le thème de
l’irradiation est de moins en moins éludé quand il s’agit d ‘évaluer un nouveau système.
L’irradiation est l’écueil majeur de cette technologie et la raison pour laquelle, l’IRM finira par
l’emporter. Dans l’attente, les constructeurs et les utilisateurs développent et font la promotion de
techniques d’acquisition ALARA, « ALARA= As Low As Reasonably Achievable » ou de
systèmes de régulation automatique des mA du tube RX.
L'autre évènement technologique majeur est lié à l'avènement de la radiologie conventionnelle
numérisée, avec différentes technologies en compétition. Les plaques à phosphorescence photo
stimulable [Fuji, Agfa ou Kodak] font de la résistance honorable face à l’émergence des capteurs
plans pour imagerie statique. Les premières applications d’imagerie temps réel deviennent une
réalité commerciale. [Cardio-vasculaire, imagerie interventionnelle]