Aspect technologique [etat - 376 Ko( pdf )]

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
Présidente de l'AFIB
Guy FRIJA
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, colorectaux, 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 "multicoupes" 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 rétroprojection 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]
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Avec plus de 50% de part de marché, en terme d’acte, la radiologie conventionnelle reste la
dernière modalité qui ne soit pas encore entièrement numérisée. Sa numérisation intégrale est le
prochain challenge très attendu et le futur paysage de la radiologie numérique se précise. La
diffusion rapide de la technologie dépendra des coûts d'investissement, des possibilités
d'adaptation des équipements existants, de la pression exercée par la mise en place de
systèmes d’information médicale. Les écrans haute résolution, l’archivage et la transmission de
gros volumes d’information, les logiciels d'aide au diagnostic [Seins, poumons…] sont des défis
en filigrane.
Différentes voies technologiques sont explorées avec chacune leurs avantages et leurs
inconvénients.
*La méthode de conversion directe où les photons X sont convertis directement en signal
électrique. Le capteur est composé d'une couche de sélénium amorphe et d'une couche de
transistors. L'image est immédiatement visualisée mais la rémanence du capteur rend difficile
l’évolution vers les applications d'imagerie dynamique quoique Toshiba prétende le contraire et
s’apprête à commercialiser une application vasculaire.
*Les méthodes de conversion indirecte où les photons X sont d'abord convertis en photons
lumineux par une couche de scintillation, comme dans les écrans renforçateurs, puis en signal
électrique:
-soit par une matrice de détection et de commutation en silicium amorphe qui permet
l’imagerie statique et dynamique.
-soit par des caméras CCD, reliées à la couche de scintillation par des fibres optiques.
Conçu a priori pour des applications statiques, ce capteur permet également des applications
dynamiques, comme le démontre le produit ddR-Fluoroscopy, introduit par Swissray pour des
applications orthopédiques.
Canon, Swissray, Hologic,….etc font partie des nouveaux acteurs qui ont investi dans l’imagerie
médicale et qui perturbent les stratégies des sociétés majeures.
La numérisation de la mammographie et les perspectives de développement de systèmes
d’assistance automatique à la lecture mettent ce secteur en effervescence. Néanmoins, des
interrogations existent toujours sur le choix du « bon » détecteur. Ainsi, Siemens qui s’était replié
sur la technologie CR de Fuji après avoir renoncé au dernier moment à commercialiser son
mammographe DR, se tourne désormais vers Hologic et sa technologie au sélénium.
Des interrogations persistent également sur le réel apport du numérique par rapport au
conventionnel, d’autant plus que les gammes de prix de ces nouveaux mammographes sont
sensiblement plus élevées. Là aussi, l’attitude des organismes payeurs sera déterminante sur
l’évolution des ventes et le franchissement du seuil de rentabilité industrielle qui autorisera
l’amorce d’un fléchissement des prix pratiqués actuellement. La situation actuelle aux Etats Unis
est très déprimée et les cabinets de mammographie mettent la clef sous la porte à un rythme
inquiétant. Le chiffre de deux fermetures par jour a été affirmé lors de la conférence d’ouverture
du congrès.
GE n’est plus la seule compagnie à avoir obtenu le feu vert de la FDA pour la diffusion de cette
technologie aux Etats Unis. Fischer se positionne désormais en challenger direct avec son
modèle Senoscan. D’autant plus que Fischer revendique une résolution spatiale de 50 microns et
affirme que sa technologie [Slot scanning technology] a le potentiel d’acquérir des images de 25
microns. Dans son combat contre l’hégémonie de General Electric, Fischer appuie également là
où ça fait mal et communique abondamment sur le fait que son détecteur permet réellement des
acquisitions « grand champ » sans nécessité de repositionner la patiente. Last but not least,
l’irradiation serait sensiblement plus faible comparée à celle délivrée par un capteur plan. Nul
doute que ces affirmations vont raviver le débat, déjà très consistant sur le sujet.
Le marché du numérique ne décolle pas aussi vite que prévu. Les économistes prévoient un
marché florissant mais sur le terrain les utilisateurs hésitent et un débat s’instaure entre les
tenants de la technologie DR et ceux de la technologie CR. Les experts s’accordent à dire qu’il
n’y a pas de différence significative de qualité d’image entre les deux méthodes même si la DQE
est théoriquement en faveur des capteurs plans. La technologie de numérisation indirecte sur
plaque à phosphorescence photo-stimulable représente toujours une part significative des
ventes. La technologie DR marque quelques avancées significatives en terme de part de marché
mais ne s’impose pas nettement, coût d’investissement oblige. Pour être économiquement
viable, elle doit s’implanter au sein de structures qui génèrent une grosse activité radiologique et
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s’accompagner d’un plan de restructuration de l’outil de production, dont la réduction du nombre
de salles fait partie. La technologie CR, quant à elle, est beaucoup plus abordable, beaucoup
plus souple en terme d’adaptation sur des installations existantes et elle ne remet pas en cause
les organisations en place. Sur le terrain des radiographies délocalisées, elle semble
irremplaçable. De plus, comme pour le scanner face à l’IRM, les développements technologiques
du CR ne sont pas à leur crépuscule. Les projets de recherche et développement exposés par
Agfa sont significatifs à ce sujet. [Lecture rapide par une barrette et nouvelle technologie
cristalline dite en aiguille]
Selon General Electric, le chiffre d’affaire du numérique a dépassé pour la première fois celui de
l’analogique en 2001. Cette tendance devrait s’accélérer avec la mise en évidence de nouvelles
fonctionnalités générées par la numérisation des images comme la soustraction automatique
d’images acquises à différentes énergies par exemple. Cette technique permet en une seule
acquisition de produire trois images différentes, une image standard avec les structures
osseuses et parenchymateuses, une image exclusivement osseuse et une image exclusivement
parenchymateuse, le tout sans manipulation informatique à la console.
En liaison avec la fonctionnalité évoquée ci-dessus, le point saillant qui ressort de l’actualité
technologique est la prolifération des systèmes de lecture automatique. D’abord limités au
domaine de la mammographie, ils essaiment vers le domaine de l’imagerie pulmonaire et du
scanner. Deus Technologies prétend que son logiciel RS-2000 est capable de détecter 78% de
cancer pulmonaire à un stade précoce, là où les données habituelles de l’American Cancer
Society ne revendiquent pas mieux que 15% ! « CAD is inevitable as long as screening has a
role » fût la conclusion de R.A Schmidt dans sa conférence inaugurale.
Compte tenu du nombre impressionnant de technologies différentes présentes sur ce marché et
des inévitables restructurations industrielles qui vont s’ensuivre, que ceux qui ne comprennent
pas tout, ne se sentent pas frustrés. Ils sont tout naturellement excusés et ils sont probablement
les plus nombreux !
Autrefois chasse gardée de petites entreprises spécialisées très dynamiques, l’échographie a
complètement basculé dans le giron de la « bande des trois » au cours des trois ou quatre
dernières années. Après s’être repus copieusement, les fauves digèrent. La nouvelle donne n’est
pas encore très lisible même si on annonce çà et là des nouveaux produits issus de la fusion des
recherches et développements de tel et tel. L’impression générale est plutôt celle d’une
sédimentation des différentes gammes, d’autant plus que les images de marque des firmes
rachetées étaient très fortes et restent très présentes dans l’esprit des clients.
Grâce à son innocuité et à son excellent rapport qualité-prix, l’échographie est toujours aux
avant-postes. Elle est entraînée dans une spirale ascendante par les perspectives
encourageantes soulevées par les récents développements technologiques. L'imagerie
harmonique avec ou sans produit de contraste confirme son statut d'évolution technologique
majeure comme l'a été le codage couleur des flux, il y a une dizaine d'année. Le compromis
"impossible" entre haute résolution et profondeur d’exploration est désormais accessible.
L'encodage numérique du signal ultra-sonore apporte à ce point de vue, une démonstration
significative. Les indications se sont élargies. Les 20 à 30 % d'examens techniquement difficiles
pour cause de mauvaise propagation tissulaire ou d’espace intercostal insuffisant trouvent une
solution grâce à l’exploitation optimisée des formateurs de faisceaux à large bande et à
l’augmentation exponentielle des puissances de traitement, embarquées sur les nouvelles platesformes. L’imagerie harmonique est désormais disponible sur toutes les sondes, y compris les
sondes endo-cavitaires.
L'actualité technologique est désormais tournée vers l'imagerie 3D. Grâce aux progrès
exponentiels de l’informatique, il est désormais envisageable d’acquérir d’emblée un volume puis
de le décortiquer coupe par coupe. Les secteurs en pointe sont la cardiologie [mise en évidence
de coupes coronales impossibles à acquérir en 2D], la cancérologie [bilan d’extension tumorale
et brachythérapie] et la médecine anté-natale [suivi des grossesses à risques].
Jusqu’à présent, la recherche et le développement sont conduits par des petites sociétés
spécialisées dans le logiciel, [ Voxar, Next Dimension Imaging, Life Imaging Systems, Perception
Inc ]. Les grands sont prêts à entrer dans l’arène à leur tour, à l’instar de General Electric qui
s’est approprié la technologie Kretz, leader sur le créneau de l’obstétrique avec une sonde
mécanique. Le défi technologique à relever se situe au niveau des capteurs puisque l’avenir
semble appartenir aux sondes matricielles.
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Issu des recherches et développements effectués pour l'armée américaine et l'industrie
aérospatiale, l'échographe portable devient une réalité commerciale. Compte tenu de la fuite en
avant technologique des plates-formes de haute gamme, les performances de ces nouveaux
échographes peuvent paraître classiques mais il est néanmoins possible d'effectuer des
explorations en Doppler couleur, de stocker numériquement des images ou de les transmettre
sur le réseau et même d’utiliser une sonde ETO. De la taille d'un note book, ces appareils pèsent
moins de 10 kg et coûtent aux alentours de 250 kF avec deux sondes. Il s'agit là d'une
technologie pleine de promesses et d'une aventure industrielle passionnante qui devrait conforter
l'échographie au rang de modalité majeure. Aux côtés de Sonosight, qui a produit 5000 Sono-180
depuis son introduction en 1999, de nouveaux compétiteurs apparaissent dont Mysono et
Therateck. Ce dernier propose un système fonctionnant sur PC qui augurent l’ère des
échographes de poche.
Un autre axe de développement qui s’affirme pour cette modalité est son apport de plus en plus
évident aux actes thérapeutiques comme la délivrance in-situ de médicaments. Les
développements sont intenses également pour la recherche de niches où l’échographie pourrait
se substituer avantageusement en terme de coût et de confort à d’autres procédures plus
invasives.
Les années 2000 nous offriront encore des grands millésimes. L’appât d’un marché en forte
progression suscite l'intérêt des industriels. Avec les restructurations du marché, évoquées cidessus, la cavalerie est en marche.
La migration technologique des développements hardwares vers le tout logiciel, l'affirmation de
l’environnement Windows, la communication vers le monde extérieur par l’intégration d’outils
Internet concourent à la réalisation d'équipements plus ergonomiques et capables d’intégrer avec
davantage de souplesse les évolutions. En terme d’avenir, nous observerons la place qui sera
réservée à une imagerie ultra sonore, moins « opérateur-dépendante ». Il conviendrait qu’une
partie de la puissance informatique embarquée soit consacrée à la neutralisation de ce qui reste
l’écueil majeur de cette modalité. L’imagerie « compound » alias Sono-CT chez Philips ou Sieclear chez Siemens est une avancée significative dans ce sens.
L'IRM est une technologie lourde, constituée de quatre modules assez distincts: l'aimant,
l'électronique d'acquisition et ses antennes, le hardware informatique et son système
d'exploitation et « last but not least » les applicatifs. Chacune de ses composantes a son propre
cycle d'évolution et l'actualité technologique vit à ce rythme. Les aimants supra-conducteurs à
géométrie courte et à faible consommation d'hélium se sont généralisés. Sans être réellement
fondamental, ce type d'évolution est très spectaculaire et attire l'attention. Après quelques
années de calme relatif, l’aimant revient au cœur du débat. Ainsi, nous assistons à un
déferlement d’aimants ouverts dont le champ magnétique principal est compris entre 0.6 et 1
Tesla. La segmentation du marché en est bouleversée. Les aimants supra-conducteurs
classiques à 0.5T ont disparu. Les aimants supraconducteurs classiques à 1T sont en train de
disparaître à leur tour. Les aimants supraconducteurs classiques à 1.5T deviennent la norme.
Les aimants supraconducteurs classiques à 3T vont devenir des produits commerciaux
accessibles en routine pour le corps entier. D’ores et déjà, Philips propose un aimant 3T de la
même taille que les autres aimants de la gamme Intéra et Siemens présente « TRIO » le
développement 3T corps entier de sa plate-forme Sonata. Toutefois, le développement de la
technologie 3T sera freiné par la nécessité de valider les nouvelles applications et la nécessité de
concevoir des antennes émettrices-réceptrices spécifiques. En effet, il semblerait qu’à 126 MHz,
on ne puisse plus utiliser les antennes corps intégrées aux statifs.
Les progrès significatifs proviennent toujours des applicatifs. L'imagerie temps réel est une réalité
et tout est mis en œuvre pour aboutir rapidement à un diagnostic fiable grâce au développement
d’interfaces interactifs voire « intelligents ». Il est désormais possible d'interagir en temps réel sur
un volume d'intérêt et de modifier à volonté les plans de coupe et les paramètres qui gèrent le
contraste de l'image. Il est désormais possible de conduire une exploration par IRM à la manière
d'une exploration par échographie. Cette approche devrait réduire sensiblement le temps
nécessaire à la localisation des pathologies abdomino-pelviennes, augmenter l'efficacité des
examens cardiaques et vasculaires et favoriser le développement des procédures
interventionnelles. L’IRM est en phase de relever des défis jusqu'alors inaccessibles grâce à
l'essor de l'imagerie en temps réel. Le vasculaire est tombé dans la routine. L'imagerie
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abdominale en apnée grâce à l'EPI digestif, l'imagerie de diffusion et de perfusion et enfin tout le
domaine de l'imagerie fonctionnelle se profilent à l’horizon. Le marché émergent à forte valeur
commerciale est celui de la cardiologie.
Les moyens et hauts champs restent évidemment l’apanage de la technologie des aimants
supraconducteurs et la course aux gradients à forte amplitude et à haut pouvoir de commutation
est à nouveau d’actualité. General Electric capitalise sur la technologie « Twin Gradients »
développée autrefois par Elscint. Les "Twin gradients" sont deux jeux de gradients imbriqués,
mobilisables indépendamment ou simultanément. Dans ce dernier cas l’amplitude des gradients
peut être portée à 51 mT/m, sans effet secondaire sur la radio-stimulation des tissus nerveux.
Grâce à cette originalité qui procure une résolution spatiale de 50 microns, Elscint avait introduit
la notion de "microscopie IRM". Cette fonctionnalité n’est pas encore effective chez GE qui se
limite pour l’instant à la possible commutation des bobines et fusionne ainsi ses gammes « corps
entier » et « cardiologique ».
Malgré ses avancées spectaculaires, cette technique est encore dramatiquement sousreprésentée en France. Gérard Larcher, président de la Fédération Hospitalière Française ne
disait-il pas lors d’Hôpital-Expo.2000 : « La France est le pays européen le plus mal loti en
IRM….Cette situation devient alarmante car elle génère des pratiques médicales non conformes
aux données de la science et à l’éthique dans plusieurs domaines majeurs de la santé…….. ».
Depuis la situation a légèrement évolué avec l’abaissement des indices à 1 appareil pour 240
000 habitants au lieu de 1 appareil pour 400 000 habitants. Cette augmentation de la base
installée de 94 machines est malgré tout très en retrait par rapport aux besoins minimum fixés à
300 machines par la SFR voire 600 machines selon d’autres sources. Les promesses faites par
Bernard Kouchner en matière de réforme de la carte sanitaire permettront peut être de
rapprocher les points de vue. Ceci est très souhaitable même si le paramètre « carte sanitaire »
est l’arbre qui cache la forêt. En effet, le frein exercé par les pouvoirs publics à la diffusion de
cette technique a engendré des effets pervers préoccupants tels que le manque de personnels
qualifiés pour exploiter ces machines. Que le verrou de la carte sanitaire saute et l’on se rendra
compte de cette évidence malheureuse. (NB : Le 28 décembre 2001, les indices ont été portés à
1 machine maximum par tranche de 140 000 habitants et 1 machine minimum par tranche de
190 000 habitants.)
A court terme et sauf cas particulier, il est peu probable que des machines ouvertes à bas
champs ou champs moyens soient commercialisées en France. Pourtant, ces équipements
présentent une nette amélioration des images réalisées, tant en définition qu'en rapidité
d'acquisition, grâce à l’optimisation de la chaîne de traitement du signal et de l'informatique.
L’évolution vers des gradients plus puissants et plus rapides devraient les rendre encore plus
compétitifs. Aux Etats Unis, où le marché est non seulement libre mais aussi, influencé par les
associations de consommateurs, ce segment de gamme est très en vogue. Les patients,
informés par des campagnes publicitaires à la télévision axées sur l’ouverture exigent d’être
explorés par ce type de machine.
A l’instar des grands salons automobiles internationaux, l’exposition technique du congrès de la
RSNA est l’occasion de voir des concept-machines. L’IRM est un secteur privilégié dans ce
domaine. Nous retiendrons l'aimant de Toshiba qui est très innovant, dans la mesure où il s'agit
d'un aimant supraconducteur ouvert ne nécessitant pas d'hélium. Il allie ainsi les avantages
combinés des aimants supraconducteurs légers et homogènes et des aimants permanents sans
maintenance. Fonar, qui s’est spécialisé dans le dépôt de brevets tout azimut et la récupération
de royalties en justice propose un concept d’IRM interventionnelle se confondant avec une salle
d'opération. Le champ magnétique vertical permet un accès à la table posée sur l'un des pôles
de l'aimant. Des concepts d’instruments amagnétiques font également partie du package.
Raymond Damadian a bien senti que le domaine de l’imagerie interventionnelle sous IRM est un
des plus créatifs actuellement. Un accord de partenariat signé avec General Electric permet aux
deux sociétés un accès réciproque à leurs technologies exclusives. Fonar, toujours, propose
également un concept de statif vertical où le patient se tient debout sur une table animée de
mouvements de translation longitudinaux et latéraux. C’est tout le segment de l’imagerie ostéoarticulaire dynamique en charge qui se profile derrière ce produit.
Le segment des IRM dédiées à l’ostéo-articulaire évolue de façon significative. Esaote propose
C-scan, une version sensiblement améliorée du modèle Artoscan. ONI, un nouveau constructeur,
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a conçu une IRM spécialisée en ostéo-articulaire, (sauf épaule et hanche), dotée d’un petit
aimant supraconducteur de 1T.
Bien que ce ne soit plus une nouveauté, n’oublions pas de mentionner le Signa SP de General
Electric dédié à l’interventionnel et son aimant ouvert en forme de Paris-Brest.
Les développements de l’IRM atteignent des territoires réputés inaccessibles tels que celui de la
pneumologie. Des séquences associées à des procédures d’inhalation d’hélium hyper-polarisé
permettent l’exploration du parenchyme pulmonaire.
Des séquences sensibles à la température permettent le suivi des gestes thérapeutiques sous
IRM. [Cryothérapie, RF thérapie, laser thérapie, US thérapie,….etc]
Par ailleurs, tous les constructeurs poursuivent leurs recherches sur des aimants de 4T ou plus.
Elles laissent présager des avancées cliniques futures dans les domaines du fonctionnel
neurologique et des coupes ultra fines en matrice 1024. L’accord stratégique de recherche et
développement signé entre Siemens et Brucker semble évoluer vers une prise de contrôle du
premier sur le second.
Des avancées très significatives sont réalisées dans le domaine de l’acquisition rapide des
images, tel le procédé « Sense » promu par Philips et repris par ses concurrents sous d’autres
acronymes.
Des efforts sont entrepris pour réduire drastiquement le bruit généré par les gradients.
L’IRM continue sa progression inexorable, c’est évident, mais l’actualité récente a remis en
perspective les dangers inhérents à cette technique que la routine conduit à sous-estimer. Ainsi,
l’accident mortel d’un enfant provoqué par l’attraction magnétique d’un obus d’oxygène vers le
centre du tunnel a dramatiquement réactivé la nécessité de contrôler strictement l’accès à la salle
d’examen.
Après une recomposition danteste, le secteur des films et dispositifs associés s’est stabilisé.
Désormais, les trois leaders, Kodak, Agfa et Fuji peuvent se concentrer sur leur mutation interne
vers les technologies réseaux.
L’heure est à l’écologie. Cette tendance est parfaitement symbolisée par la généralisation des
dispositifs de reprographie à sec dans le sillage du mouvement déclenché par Polaroïd, puis 3M.
Désormais, toutes les sociétés peuvent offrir un produit. La variété des technologies proposées,
support carboné, sels d’argent, colorants thermo-sensibles, encres solubles etc... prouvent que ni
la technologie, ni le prix, n’étaient des obstacles majeurs à la mise sur le marché de ces produits
non polluants.
Et l’avenir, me direz vous ? Il est résolument dans l’intégration et la diffusion de toutes ses
informations à tous les acteurs du système de soin.
Pendant des siècles, on a cru que le soleil tournait autour de la terre. Copernic est arrivé et nous
a prouvé le contraire. Les services d’imagerie médicale, qui pendant des décennies se sont
polarisés sur les modalités d’acquisition d’images avec plus ou moins d’informatique autour,
doivent réaliser leur révolution copernicienne. Désormais, c’est l’informatique qui est le centre du
monde et le reste n’est que satellites.
Ainsi, le département d’imagerie du 21ème siècle ne sera plus essentiellement un producteur
d’images. Il sera une « raffinerie d’informations ». Il lui faudra non seulement produire mais
surtout transmettre cette information. Il s’agira d’optimiser le travail collectif et itératif des acteurs
du monde de la santé. Les outils de communication aboliront le temps et l’espace et ceux qui les
maîtriseront auront de vrais atouts en mains.
La convergence des réseaux sera la prochaine grande étape de l'histoire de l'informatique. Voix,
données et vidéo seront les piliers de la diffusion électronique de l’information. Désormais, la
réussite des départements d’imagerie médicale passe par l'intégration totale des systèmes
d'information. Elle est subordonnée à la mise en place d'applications intégrant processus interne
et relations clients-fournisseurs.
Pour relever ces nouveaux défis, il est vital d'intégrer la technologie à tous les échelons de
l'hôpital.
Le domaine de l’ASP, « Application Service Provider », prolifère et les analystes prévoient une
envolée rapide de ce marché. A l’origine, il s’agissait de télécharger des applicatifs développés
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dans la communauté Internet, de pouvoir les essayer pour une période donnée et en cas de
satisfaction de payer une redevance fonction du taux d’utilisation. Par extension, ce système est
en train de devenir un business à part entière et on assiste à l’émergence d’une offre de service
complètement externalisée. Dans le domaine hospitalier, l’ASP permet de réduire
considérablement le coût d’investissement initial, les problèmes d’implémentation, de
maintenance et surtout de mise à niveau technologique. Elle permet un accès plus rapide à des
applications nouvelles en période de pénurie de ressources qualifiées en informatique. Le monde
des périphériques d’archivage se prépare à la révolution. Le S.A.N ou Storage Area Network
devrait rapidement passer du concept à la réalité, une fois résolus, les problèmes de
standardisation, de communication et de respect de la confidentialité des données.
Le système d'information est en passe de devenir le pivot des établissements de soins. En effet,
il remplit ses fonctions classiques de gestion des flux d'information, et avec le PACS, il rend
l'image accessible simultanément de tous les points autorisés de l'hôpital et du réseau de soins.
Mais il est aussi un équipement médical, car les praticiens utilisant l'image prennent leurs
décisions médicales sur leur console de travail.
Les industriels ont bien compris cette problématique, puisqu'ils se sont dotés de cellules projet
pour aider leurs clients à la mise en œuvre de ces systèmes. La mise en place de réseaux
d'images est de l'ordre d'une révolution culturelle, et son enjeu touche les circuits de prise en
charge du patient dans tout l'établissement. A ce titre, elle doit effectivement se conduire en tant
que projet, et utiliser toutes les méthodes et les compétences de la conduite du changement :
modifications des processus de travail, leadership du chef de projet, accompagnement des
ressources humaines, … Elle mobilise, avec les praticiens, les différentes compétences
techniques nécessaires: réseau de télécommunications, systèmes d'information, techniques
biomédicales.
Les modalités d'imagerie doivent être adaptées, la qualité technique des interfaces utilisateurs
doit être assurée, les besoins médicaux doivent être transcrits dans les cahiers des charges. Les
ingénieurs biomédicaux, situés à l'interface des mondes médicaux, techniques et administratifs
dans l'hôpital, sont donc au premier plan de la mise en place de ces systèmes complexes, en
partenariat avec leurs collègues du système d'information.
Bien sûr, les PACS sont issus de la radiologie. Cependant, les images des biologistes, des
anatomo-pathologistes, et les images de "lumière visible" (endoscopie, chirurgie), sont
concernées aussi, et décrites dans DICOM. Il s'agit d'intégrer ces informations numériques dans
le système d'information de l'hôpital, désormais centré sur le patient.
Pour accompagner cette évolution fondamentale, la RSNA [Radiological Society of North
America] et l’HIMSS [Healthcare Information and Management Systems Society] se sont
associées pour promouvoir un protocole de communication intégrant tous les aspects d’un
dossier électronique. En fait, il ne s’agit pas d’écrire un nouveau protocole mais de fédérer les
protocoles existants (DICOM, HL7,….etc], d’où le nom de code du projet : IHE, [Integrating the
Healthcare Enterprise]. La tâche, ô combien nécessaire, est ardue et toutes les bonnes volontés
sont requises. Vingt deux industriels ou sociétés savantes en 1999, trente en 2001 ont déjà
répondu « présent ! ». L’objectif affiché est d’amener sur un terminal unique et de manière
transparente à l’utilisateur, tous les éléments d’information d’un dossier patient. IHE devrait
conduire l’imagerie médicale au degré ultime de sa révolution informatique en brisant les
barrières qui empêchent une communication optimale entre les modalités d’un même service, qui
empêchent une communication optimale entre les unités fonctionnelles d’un même établissement
de soins et enfin qui empêchent une communication optimale entre tous les acteurs du système
de soins. D’après une idée initiée en 1999, plusieurs mises en situation illustraient cette ambition
dans l’enceinte d’Inforad-2001 pour montrer comment le projet IHE pourra effectivement fluidifier
la communication entre les acteurs du système de soins à tous les échelons, au bénéfice du
patient. Malgré les efforts du COCIR, cette initiative de la RSNA n’a pas encore de relais à
l’échelle européenne où HL7 est peu diffusé. La Société Française de Radiologie considère
toutefois que notre pays ne doit pas rester isolé du mouvement culturel et industriel qui se profile.
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C’est pourquoi elle a suscité la création de I4 qui a été introduit aux JFR.2000. I4 est un logo qui
signifie Image + Informatique + Information + Intégration. Ce logo a donc une force particulière
car il résume parfaitement les prochains enjeux en matière de réseau, en y associant la
composante « Intégration ». Par ailleurs, un GIP-GMSIH destiné à la modernisation des
systèmes d’information vient d’être créé et l’activation d’I4 va permettre de faire connaître les
problèmes particuliers de la gestion des images. Une première démonstration d’IHE européenne
a eu lieu dans le cadre des JFR 2001. Une seconde aura lieu dans le cadre d’hôpital-expo. Cette
double présentation est très symbolique des enjeux en cours . (NB : ECR-2002 disposait
également d’un espace IHE)
L'avenir est résolument tourné vers la connectivité. L'intégration des données au sein d'un
système d'information performant et convivial est désormais l’enjeu du plateau technique. Après
la segmentation est venu le temps de l’intégration. Les nouveaux centres d'intérêt sont ouverture,
compatibilité, architecture client-serveur, convivialité, Web-enabling.....Les bonnes questions
sont : la base de données est elle totalement ouverte, ne s’y niche t’il pas un petit bout
d’architecture propriétaire ? la base de données est elle interrogeable par le Web avec un
browser standard non modifié ? Les enjeux modernes sont là.
Internet change tout. Ce n'est pas seulement une nouvelle technologie. C’est aussi une stratégie
prise en compte par de nombreux dirigeants, de la PME à la grande entreprise. Le monde de la
santé n'y échappera pas malgré le lourd héritage culturel de la balkanisation des structures de
soins. Internet fait désormais partie de l’économie de toutes les entreprises et l’économie
traditionnelle se met au diapason de la nouvelle économie. Ainsi, plusieurs grandes firmes
américaines, dont General Electric, ont créé un site commun de vente en ligne, appelé Global
Health Exchange. Neoforma, créée en 1996 est devenu un site de référence pour le commerce
d’équipements de seconde main. Medibuy.com et Medilink.com servent de relais à des groupes
d’acheteur. Pour sa part, Mysono, nouveau venu sur le créneau de l’échographie portable a
décidé de vendre son produit uniquement sur le Web et de faire ainsi l’économie de la mise en
place d’une force de vente. Quid de la France et de la réglementation des achats publics ? Peut
on se permettre le luxe de faire l’impasse sur un système qui permet de générer de substantielles
économies de frais de fonctionnement ? Un récent séminaire organisé par le CNEH tentait
d’aborder la question.
Pour conclure, nous noterons que les mots-clés utilisés par les stratèges du marketing ne varient
pas beaucoup d’une année sur l’autre. Parmi les plus branchées, on retrouve des expressions
classiques comme « Rapport qualité-prix plus attractif » ou « Haute qualité d’image » ou
« Interface machine-utilisateur optimisée » ou « Amélioration de la productivité » ou bien encore
« Contraintes d’implantation simplifiées » et « interactivité ». Désormais, l’expression « Webenable » enrichit la panoplie.
On peut ajouter à la liste « Consolidation ». En effet, les intégrations réalisées par General
Electric, Siemens et plus récemment par Philips ne manquent pas d’interpeller sur la justification
de la constitution de gros consortiums qui débordent largement le milieu de l’imagerie médicale.
En corollaire, on peut s’interroger sur l’avenir des autres compagnies qui composent le panorama
de l’imagerie médicale. Quid des compagnies japonaises, y compris Toshiba ? Cette dernière
propose des produits très affûtés sur les modalités affirmées comme l’échographie, le scanner ou
l’IRM mais est absente de la médecine nucléaire et dans une certaine mesure des PACS.
La crise de la décennie 90 aura eu comme effet bénéfique de générer des équipements plus
adaptés aux contraintes économiques, c’est à dire plus efficaces, plus fiables et somme toute
moins coûteux à exploiter. Dans le domaine de la maîtrise des coûts d’exploitation justement, on
notera en France, sous l’impulsion de General Electric, la promotion du concept de tierce
maintenance. Les autres grandes firmes, Siemens et Philips en tête s’apprêtent également à
investir ce segment d’activité. Espérons que l'ouverture du marché unique européen donnera
l’élan nécessaire à l'émergence de sociétés de service multi-marques et multi-modalités, comme
cela est le cas aux Etats Unis. Pour contrer les problèmes de rétention d’information par les
constructeurs, la procédure 21CFR de la FDA impose aux fabricants de dispositifs médicaux de
fournir à quiconque en fait la demande, toute la documentation nécessaire pour assurer la
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maintenance de leurs produits dans le respect des règles de sécurité édictées par cet organisme
régulateur.
Produits, technologies, marchés, hommes,....l'imagerie médicale ne cesse de se transformer.
Face à la richesse et à la complexité des évènements qui gravitent autour de notre profession,
l'information est un bien précieux. S'informer, comprendre et anticiper sont des pré-requis
indispensables à une activité professionnelle sereine et équilibrée.
Alors que l'informatique agit comme un turbo sur l'évolution de l'instrumentation et la diffusion de
l'information, alors que nous sommes "partie prenante" dans la maîtrise des techniques et la mise
en évidence des enjeux essentiels, savoir se positionner par rapport à des repères fiables pour
mieux décider, mieux anticiper les grandes tendances et mieux négocier les grands virages est
une condition siné qua non pour optimiser ses options de navigation.
CT, NMR, US, RX,...."Etat de l'art en Imagerie Médicale" couvre l'ensemble des domaines
majeurs de la profession. Centré sur les tendances émergentes, ce dossier a pour ambition de
vous seconder dans vos responsabilités. C'est pourquoi nous privilégions le terrain, l'expérience,
le concret. Nous regardons les technologies de l'information, l'actualité et les évolutions avec les
yeux de l'utilisateur en hôpital. Avec vos yeux! Avec "Etat de l'art en imagerie médicale", vous
disposez chaque année, d'un outil d'action et de réflexion.
A une époque où l’information par sa crédibilité, sa pertinence, son sérieux, permet à ceux qui
exercent des responsabilités d’ordre stratégiques et économiques d’avoir une vision plus claire
de l’environnement et donc de prendre de meilleures décisions, nous espérons que ce panorama
de l’actualité en imagerie médicale apportera quelques réponses, à défaut de pouvoir les
apporter toutes.
Ont participé à la mission AFIB-RSNA*2001:
Réseaux: Martine Decouvelaere assistée par Didier Vallens
IRM: Cécile Salvat-Brillault assistée par Marc Pommier et François Langevin
Scanner: Laetitia Menant assistée par Bertrand Lepage et Jean-Luc Choussy
Echographie: Marc-Olivier Jaffré assisté par Jean-Philippe Perrin
Radiologie numérique: Maurice Page assisté par Pierre Kouam et Bertrand Lepage
Médecine nucléaire: Didier Vallens assisté par Geneviève Wahart et André Bougaud
Qu’ils soient remerciés pour leur dévouement, leur disponibilité et leur souci de partager leur
expertise et leur expérience!. A votre tour, désormais, de porter le flambeau plus loin, si vous le
voulez bien !
PS : Cet éditorial est mon testament. Après 15 ans de participation régulière à la rédaction des
différents rapports « Etat de l’art en Imagerie Médicale » dont 5 ans comme rédacteur en chef,
j’ai pris la décision de me retirer et de passer le relais. J’espère que ma contribution aura permis
de faire apprécier ce travail collectif.
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SCANOGRAPHIE
Laëtitia MENANT*, Bertrand LEPAGE**,
*Groupe Hospitalier du Havre. **Hôpitaux Universitaires de Genève - Centre Hospitalier
Universitaire Vaudois.
INTRODUCTION
En scanographie, ces dernières années ont été marquées par l’introduction des scanners
multicoupes, qui a totalement relancé cette technologie. Depuis, les innovations les plus
marquantes ont été la progression du nombre de barrettes détectrices qui, couplée à des
vitesses de rotation du générateur toujours croissantes, permettent d’atteindre une résolution
spatiale toujours plus fine pour des temps d’acquisition encore plus courts.
Ce RSNA 2001 a donc vu la confirmation des annonces faites les années passées : la majorité
des constructeurs proposeront pour le courant de l’année 2002 l’acquisition simultanée de 16
coupes par rotation pour des vitesses allant jusqu’à 0,5 s par rotation. Grâce à ces nouvelles
caractéristiques, les applications se développent : l’imagerie 3D devient incontournable devant la
quantité d’informations produites, les techniques d’imagerie cardiaque se multiplient,
l’endoscopie virtuelle se développe et le scanner s’inscrit lui aussi comme outil de dépistage et
d’aide au diagnostic (nouveau concept fort de ce RSNA 2001 : les techniques CAD ou
« Computer Assisted Diagnosis »).
Cet article présente, tout d’abord les grandes tendances ou avancées technologiques
remarquées puis l’offre industrielle en développant les gammes de chaque constructeur.
NB : Cet article ne traite pas les systèmes PET-CT pour lesquels on se référera à l’article sur la
médecine nucléaire.
LES GRANDES TENDANCES
Le marché
Le marché mondial des scanners est estimé à 2,66 milliards de dollars répartis entre l’Amérique
(1,5 G$) , l’Asie (720 M$) qui connaît une croissance importante due au marché chinois, et
l’Europe (44M$).
Le statif et le tube
Les statifs, tubes et générateurs ne présentent pas d’évolution majeure, cette année.
Chaque constructeur utilise, pour son modèle « phare » les technologies déjà éprouvées, en
insistant sur leur fiabilité après quelques années de recul, en particulier dans le cas des tubes.
Les principaux constructeurs (PHILIPS, SIEMENS, TOSHIBA, GEMS) proposent des vitesses de
rotation allant jusqu’à 0,5 s par rotation voire 0,42 s pour SIEMENS et PHILIPS, performances
utilisées notamment dans les applications cardiaques. Avec de telles vitesses, on atteint des
limites physiques dans la capacité des tubes à supporter de trop fortes accélérations. L’absence
d’avancées technologiques, dans ce domaine, risque donc de se confirmer dans les prochaines
années.
Cette limitation mécanique, en revanche, n’existe pas avec la technologie du scanner à canon
d’électrons (ou Electron Beam Computed Tomography), fabriqué par IMATRON récemment
racheté par GEMS. Par cette acquisition, GEMS montre sa volonté non seulement de se
positionner en cardiologie, mais aussi, d’acquérir un savoir-faire technologique, alternatif au
développement de tubes plus puissants.
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La détection
L’accent est donc mis, cette année, sur la finesse et la multiplicité des cellules détectrices plus
que sur la vitesse de rotation des générateurs.
L’acquisition en 16 coupes sera disponible chez TOSHIBA, SIEMENS et PHILIPS pour l’été
2002 alors que GEMS annonce la commercialisation du LIGHTSPEED Ultra en version 16
coupes pour l’année 2003. On peut noter que le débat sur l’asymétrie ou non du détecteur est
clos, pour le court terme en tout cas, puisque toutes ces nouvelles barrettes détectrices sont de
géométrie asymétrique, plus fines au centre (de 0,5 mm pour TOSHIBA à 0,75 mm pour
SIEMENS et PHILIPS) et plus larges en périphérie.
Au-delà de ces tendances pour les années 2002 et 2003, les évolutions technologiques portent à
nouveau sur les systèmes de détection : TOSHIBA présente un détecteur matriciel comprenant
256 rangées de cellules détectrices de 0,5 mm d’épaisseur, GEMS développe l’idée de
l’utilisation des détecteurs plans grand champ avec le scanner « VCT » permettant d’atteindre
une résolution spatiale de l’ordre de 125 microns.
A l’opposé de cette course au multidétecteur, les scanners monocoupes, bicoupes comme quatre
coupes restent dans les gammes des constructeurs, répondant ainsi aux besoins des divers
segments de marché : des marchés « haut de gamme » comme à ceux de pays émergents.
Avec des couvertures de détection accrues : 32 mm pour TOSHIBA, 24 mm pour SIEMENS et
PHILIPS, 20 pour GEMS, la correction de l’effet de cône du faisceau RX, en acquisition
multicoupes hélicoïdale devient alors un enjeu essentiel. Chaque constructeur développe son
propre algorithme spécifique à l’introduction de ces nouveaux détecteurs : c’est le mode
« Sureview » chez SIEMENS ou l’algorithme « Cobra » chez PHILIPS.
De même, la notion d’« imagerie isotropique », c’est-à-dire, la possibilité d’obtenir un voxel de
même dimension dans toutes les directions est désormais systématiquement avancée par les
constructeurs : elle est effectivement possible, à présent pour tout type d’imagerie. Les cellules
détectrices toujours plus petites atteignent désormais des dimensions minimales de 0,5 mm,
compatibles donc avec les épaisseurs de coupe les plus faibles, également de 0,5 mm.
Les consoles
Avec l’acquisition en 16 coupes par rotation, les constructeurs se doivent de proposer des
consoles de traitement disposant d’une puissance de calcul accrue.
Les applications
Elles sont à l’honneur chez tous les constructeurs : la qualité d’image étant désormais améliorée
par l’avènement des multidétecteurs. Le scanner se place ainsi parmi les modalités d’imagerie de
référence dans les principales pathologies.
Et ce sont les applications cardiologiques qui bénéficient en tout premier lieu de ces dernières
avancées. La rapidité et la finesse d’acquisition permettent d’atteindre une résolution temporelle
allant jusqu’à 65 ms chez GEMS avec une très haute qualité d’imagerie.
En pratique, l’acquisition est réalisée durant une apnée inférieure à 30 secondes, après une
acquisition test permettant de déterminer le volume à explorer et la fréquence cardiaque du
patient qui peut varier au cours de l’apnée. Selon cette fréquence cardiaque, on choisira une
méthode d’acquisition monosectorielle durant 250 ms pendant la diastole. Ce mode
monosectoriel convient aux rythmes cardiaques lents. Pour les fréquences plus élevées, on
choisira une acquisition multisectorielle, avec reconstruction d’images acquises pendant des
phases plus courtes (65 à 80 ms) de la diastole et compilée sur quatre battements successifs. La
synchronisation avec l’ECG peut se faire à l’acquisition (mode prospectif) ou à la reconstruction
(mode rétrospectif). Dans tous les cas, les paramètres d’acquisition devront être adaptés aux
variations physiologiques et pathologiques de la fréquence cardiaque du patient. Le cas échéant,
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celle ci peut être ralentie par oxygénothérapie, hypotenseurs ou bêtabloquants. Le produit de
contraste est injecté par voie veineuse.
Chaque constructeur propose, dès aujourd’hui ou dans un futur proche, des « packages
cardiaques » comprenant l’imagerie de perfusion, le calcul des fractions d’éjection, la
quantification des sténoses ou de la calcification des artères, particulièrement développée aux
USA à travers le « Calcium ou cardiac scoring » (quantification de la calcification des coronaires
et corrélation avec le risque d’infarctus et de maladies cardio-vasculaires qui, aux Etats-Unis, est
demandé par les compagnies d’assurance maladie).
Dans le domaine de l’imagerie cardiaque, GEMS annonce le rachat d’IMATRON, fabricant de
l’Electron Beam Computed Tomography, ou scanner à canon d’électrons, introduisant, cette
année un nouveau modèle, le C300, permettant une bonne résolution temporelle et donc des
applications cardiaques à faible dose. Ceci tend à démontrer l’enjeu que représente, en
particulier pour GEMS, le développement des applications de cardiologie et le dépassement des
limites technologiques des tubes RX conventionnels.
Les résultats de ces examens cardiologiques réalisés en scanner devront être à présent évalués
et comparés à ceux d’examens conventionnels comme la coronarographie, la scintigraphie
cardiaque et l’échocardiographie. L’imagerie des coronaires, volumique est, en effet, désormais
tout à fait intéressante et certains envisagent qu’elle puisse se substituer aux procédures
« standard » de coronarographie par des séquences scanner.
L’amélioration de la résolution temporelle et spatiale des futures machines 16 coupes laisse
présager un bel avenir au cardio-CT, même si les examens cardiaques en IRM demeurent plus
performants notamment pour l’imagerie des flux.
Le scanner est également indiqué comme imagerie de perfusion en cas d’accident vasculaire
cérébral pour préciser l’indication à la thrombolyse susceptible de sauvegarder la zone de
pénombre, c’est à dire la région où l’ischémie est encore réversible.
Les logiciels d’analyse de vaisseaux placent le scanner en bonne position pour l’angiographie,
qui peut se faire en une seule passe en même temps que l’imagerie de la région investiguée.
Ceci pourrait tailler des croupières à l’échographie ou à l’IRM.
L’endoscopie virtuelle est également mise en avant avec, en particulier, les examens de
colonoscopie : de nombreuses communications ont eu lieu sur ce sujet lors de ce RSNA : la
possibilité de parcourir le côlon en endoscopie virtuelle, de détecter et caractériser toute
excroissance rencontrée est une aide considérable pour le radiologue « submergé » d’images.
De surcroît, cette technique non agressive représente une amélioration notable du confort du
patient.
Le scanner tend à devenir, de façon plus générale, un outil de dépistage performant : c’est le
cas pour la quantification de la calcification des artères mais aussi pour le dépistage du cancer
des poumons notamment, grâce à des applications telles que la possibilité de détecter puis de
quantifier la croissance d’un nodule pulmonaire entre deux examens et de déterminer, ainsi, sa
progression dans le temps et donc la prise en charge thérapeutique la mieux adaptée.
La gestion d’un flot d’images et l’aide au diagnostic
Le passage aux scanners multicoupes engendre un flux d’images considérable. Cette information
foisonnante doit être maîtrisée par le radiologue pour établir un diagnostic toujours plus fin sur
des stations de travail toujours plus puissantes. Cette étape du processus diagnostique pourrait
constituer un goulot d’étranglement risquant d’annihiler l’amélioration du « workflow » obtenu par
ces machines multidétecteurs. Se pose ensuite le problème de la gestion de l’archivage et de la
recherche d’images pertinentes, parmi cette quantité toujours croissante de données CT, dont
l’impact sur les PACS est non négligeable.
Devant cette accumulation d’images, l’aide au diagnostic est essentielle. C’est ainsi que GEMS,
SIEMENS ou TOSHIBA, notamment, proposent une protocolisation, également en posttraitement, en fonction de la région anatomique considérée.
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Dans ce même ordre d’idée, les outils de diagnostic et d’imagerie de reconstruction deviennent
donc essentiels : l’endoscopie, les outils « vasculaires » ou l’imagerie 3D deviennent une aide
indispensable et performante.
D’ailleurs de nombreuses sociétés d’informatique développent, parallèlement aux constructeurs
de modalités, leurs propres logiciels de reconstruction et d’aide au diagnostic : leur présence sur
l’exposition technique du RSNA a été remarquée par tous.
La prise en compte de la dose
Parallèlement à l’avènement de la qualité d’image, la dose est une préoccupation majeure des
constructeurs : l’affichage du CTDI (CT Dose Index) ou du DLP (Dose Length Product) est
désormais systématique.
On utilise également les données d’atténuation du faisceau X, variable selon les tissus
rencontrés, pour moduler les mA, selon les données du « mode radio » ou en continu pendant
toute l’acquisition chez SIEMENS et PHILIPS.
De plus, les constructeurs développent des filtres spécifiques permettant de limiter l’irradiation
aux seules zones utiles. Plusieurs communications ont eu lieu lors de ce RSNA sur la dosimétrie
en scanner, en particulier sur l’aspect délicat de la bonne définition à adopter pour la dose ainsi
que sur l’irradiation en pédiatrie : des constructeurs, comme GEMS, offrent d’ailleurs des outils
d’aide aux utilisateurs de manière à adapter les protocoles aux enfants et petits adultes qui se
révèlent particulièrement exposés.
L’OFFRE INDUSTRIELLE :
ANALOGIC
Cette société fabrique des scanners mobiles pour Philips, notamment
GENERAL ELECTRIC MEDICAL SYSTEMS
La gamme GEMS se décline en deux familles principales : HIGHSPEED et LIGHTSPEED :
- La famille HIGHSPEED comprend :
- Les deux systèmes mono-coupes X/i et CT/e
- Le bi-coupe Nx/i qui permet de réaliser l’ensemble des applications cliniques standards.
- Les HIGHSPEED S et PLUS
- La famille LIGHTSPEED comprend :
- Les QX/i et PLUS permettant de réaliser 4 coupes par rotation en 0.8 s pour le Qx/i, à
vitesse variable (concept « Varispeed », de 0.5 s à 4 s par tour) pour le PLUS.
- Le LIGHTSPEED ULTRA qui réalise 8 coupes par rotation et utilise le Varispeed : le
détecteur est composé de 16 barrettes de 1.25 mm de largeur.
Pour 2003, est annoncé un scanner haut de gamme, le LIGHTSPEED CX/CT effectuant jusque
16 coupes par rotation sur le principe d’un détecteur asymétrique composé de 24 barrettes
pour une couverture de 20 mm.
4 x 1,25 mm
16 x 0,625
4 x 1,25 mm
Le statif du LIGHTSPEED reste identique aux précédents modèles, les caractéristiques du tube,
du générateur, et de la vitesse de rotation sont encore inconnues mais pourraient être
améliorées. La console fonctionnera sous Advantage Windows avec une protocolisation des
paramètres d’acquisition mais aussi de post-traitement.
Alors que GEMS annonçait les années passées sa volonté de passer directement du « 8
coupes » au détecteur plan, on assiste donc à l’introduction dans la gamme, d’un modèle « 16
coupes » fonctionnant déjà en site clinique et promis à une commercialisation dès 2003.
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Les applications « avancées » disponibles sur le LIGHTSPEED Ultra et qui voient leur
performance augmentée sur le CX/CT comprennent, notamment :
- Advanced Vessel Analysis, logiciel d’analyse densitométrique permettant de quantifier les
sténoses.
- CT perfusion permettant de réaliser des mesures reproductibles en réalisant une injection de
25 ml à 4 cc/s : au-delà des indications classiques des logiciels de perfusion, ce logiciel peut
également monitorer les traitements de certaines tumeurs par la caractérisation de leur
perfusion.
- Les applications cardiaques (disponibles sur le LIGHTSPEED Ultra Cardiac) comprennent :
- L’imagerie des coronaires par volume rendering avec reconstruction multiplanaire.
- L’endoscopie virtuelle des coronaires
- Le « Calcium scoring » ou Smartscore, c’est-à-dire l’analyse du taux de calcium dans les
coronaires : obligatoire aux USA pour souscrire un contrat d’assurance vie.
- Le calcul des fractions d’éjection et de l’épaisseur du muscle cardiaque.
- On atteint sur la gamme LIGHTSPEED une résolution temporelle de 65 ms en 8 coupes et 85
ms en 4 coupes.
- La Coloscopie virtuelle qui se révèle un outil d’aide à la localisation et à la caractérisation
rapide des lésions : on visualise toute la surface des parois internes du colon « déplié », en
même temps que l’image 3 D et la position sur une coupe du point considéré, chaque lésion
détectée pouvant être repérée.
- Le Dépistage du cancer du poumon par l’Advanced Lung Analysis. On réalise une première
acquisition à très faible dose : si on détecte la présence d’un nodule, on réalise une seconde
acquisition à 40 mA puis l’on mesure la taille du nodule par reconstruction 3D puis sa vitesse
de croissance entre deux examens, indicateur clinique essentiel. Cette application nécessite
la capacité de pouvoir mesurer une augmentation du diamètre d’1 mm, par exemple.
- La fusion d’images avec d’autres modalités telles que l’IRM ou le PET.
La prise en compte de la dose :
En ce qui concerne la dose, le passage de 4 à 8 coupes permet, selon GEMS, de réduire
d’environ 30% la dose, à champ égal, grâce à la suppression de la pénombre.
La prise en compte de la dose chez GEMS se fait à travers le concept Smart mA Enhanced sur
LIGHTSPEED combinant l’affichage du CTDIw, le DLP, le DLP cumulé et la modulation des mA
selon les relevés d’atténuation des structures traversées mesurés par le scanogramme. On peut
également effectuer un deuxième mode radio pour tenir compte de l’atténuation en profil.
GEMS travaille également (pour l’horizon 2002) à la réduction de la dose en cardiologie par la
limitation des mA à la phase utile de la diastole, et l’insertion d’un filtre adaptatif sur la région
d’intérêt.
GEMS développe, par ailleurs, une approche spécifique à la pédiatrie pour la réduction de la
dose, intégrant les concepts ci-dessus ainsi qu’un guide par code de couleurs permettant aux
manipulateurs d’utiliser des protocoles prédéfinis adaptés à la taille et l’âge du patient.
Evolution
L’avenir, pour GEMS, reste le capteur plan grand champ mais aucun produit n’est annoncé avant
5 à 7 ans soit horizon 2006-2008 : c’est le VCT, couplé à un LIGHTSPEED.
Au pavillon « innovation » du stand, GEMS présentait des images réalisées sur animal et
fantômes avec une résolution spatiale de l’ordre de 125 microns.
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Le passage à un grand champ de vue permettra d’accéder à une haute résolution temporelle
sans la contrainte de la haute vitesse de rotation. Le rachat d’IMATRON et de ses projets pourrait
également donner lieu à des innovations dans ce domaine dans les années à venir.
IMATRON
La société IMATRON est spécialisée dans les scanners à canon d’électrons.
La spécificité de cette gamme de machines réside dans son principe de production des RX, par
canon à électrons bombardés sur une cible en arc de 210°: on s’affranchit ainsi des problèmes
mécaniques de rotation et de tube. On peut ainsi avoir une acquisition ultrarapide, ce qui a dédié
ce type de machine aux applications cardiaques, comme le Calcium scoring.
Deux cents machines de ce type existent actuellement dans le monde, et notamment aux EtatsUnis où les applications cardiaques représentent un enjeu indéniable.
La France, quant à elle, ne dispose aujourd’hui d’aucun scanner à canon d’électrons malgré une
tentative au début des années 90.
IMATRON présentait donc son nouveau modèle de scanner à canon d’électrons, l’EBT 300 : trois
machines sont prévues prochainement en Europe : à Groningen (NL) et près de Londres
(Brompton et Wellington). Cette nouvelle machine devrait coûter environ 2 M$.
A noter qu’IMATRON avait un accord de distribution avec Siemens qui n’a pas été prolongé, et a
été racheté récemment par GEMS.
NEUSOFT
Cette société chinoise propose deux scanners d’entrée de gamme, le CT-C2000 et le modèle
hélicoïdal CT-C3000, qui disposent du marquage CE.
PHILIPS
Suite au rachat de MARCONI, PHILIPS étoffe sa gamme et devient présent sur le marché des
CT multibarrettes dont il était absent.
La famille des CT PHILIPS comporte aujourd’hui 2 branches :
En entrée de gamme, l’AURA, scanner monocoupe hélicoïdal d’origine PHILIPS. Le CT SECURA
est, quant à lui, abandonné.
Viennent ensuite les modèles MX8000, les CT multicoupes d’origine MARCONI avec :
MX 8000 Dual fonctionnant en 2 coupes par tour.
MX 8000 Quad : fonctionnant en 4 coupes par tour et muni d’un détecteur asymétrique composé
des barrettes suivantes : 2 de 1 mm au centre puis de 2 de 1,5, 2 de 2,5 et 2 de 5 mm, en
périphérie.
Enfin, le scanner haute de gamme, le MX 8000 IDT 32:
Il produit 16 coupes par rotation , soit 32 coupes par seconde (vitesse de rotation de 0,5 s voire
0,42 s en cardiaque). Les épaisseurs de coupe reconstruites vont de 0,8 à 10 mm.
Le détecteur se présente ainsi :
4 x 1,5 mm
16 x 0,75 mm
4 x 1,5 mm
Ce détecteur est opérationnel sur un scanner, en α-site à Cleveland et à Haïfa, et le sera en βsite à Ulm (courant janvier février 2002) et à Bruxelles (mars 2002) ou une étude de dose sera
aussitôt entreprise. L’équipement de sites cliniques est annoncé pour juin 2002.
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Pour l’imagerie cardiaque, la couverture plus grande permettra de réaliser un examen dans un
temps réduit pour atteindre une résolution temporelle de 80 ms contre environ 200 ms
aujourd’hui. (La rotation portée à 0,42 s permet d’obtenir 38 coupes par seconde)
Acquisition et effet de cône :
L’acquisition est très importante et doit donc être travaillée par une électronique particulièrement
performante: c’est la « Tach Techology » utilisant des composants ASIC.
Le circuit ASIC est dévolu à une seule tâche qu’il effectue très vite : il regroupe les fonctions
convertisseur courant/tension, préamplificateur et convertisseur analogique digital en un seul,
juste en sortie des photodiodes. Cette technologie, plus intégrée, permet une amélioration du
rapport Signal/Bruit par la diminution du nombre de conversions, ce qui profite également à
l’économie de dose (diminution estimée entre 10 et 15% entre le QUAD et l’IDT). De plus, elle
allège la structure, ce qui est favorable à l’obtention d’une grande vitesse de rotation.
Aujourd’hui encore, le détecteur MARCONI puis PHILIPS est toujours fabriqué par SIEMENS
puis assemblé à Haïfa dans une usine PHILIPS. Siemens fourni également à PHILIPS différents
éléments constitutifs du statif mais on peut se demander si ce partenariat se maintiendra dans le
futur.
L’algorithme de reconstruction utilisé par PHILIPS est appelé COBRA (Cone Beam
Reconstruction Algorithme) : Développé avec une université suédoise, il nécessite 1000 fois plus
de calculs qu’actuellement.
Le tube RX de l’IDT32 est toujours à double foyer dynamique. La technologie des tubes de
PHILIPS pourrait, de plus, à terme, être intégré aux CT MARCONI.
Le statif reste à moteur linéaire par induction.
La station de post-traitement est la MX VIEW.
Elle intègre, notamment, les nouvelles applications cardiaques : cardiac review, cardiac analysis
(intégrée au volume rendering). L’archivage se fait sur CDROM, une évolution est prévue vers le
DVD. Le Remote Viewer permet, après transfert des images leur visualisation dès l’acquisition.
Les applications :
Elles sont nombreuses et couvrent les domaines suivants :
- Neurovasculaire avec la perfusion, le stroke management.
- Angiographie : avec le suivi de détection de bolus automatique, CAD ou le 4D Angio.
- Abdominal avec endoscopie virtuelle.
- Poumons avec le screening pour le suivi de la progression des nodules : SNAP (Small
Nodule Analysis Package) est en « work in progress ».
- Cardiaque avec le Cardiac review / analysis (quantification de la sténose) et une résolution
temporelle de moins de 100 ms en prospectif et rétrospectif.
- Interventionnel avec les applications de fluoroscopie (comprenant pédale, écran avec 6 i/s,
sur 240°) et le système PIN POINT (bras stéréotaxique).
- Urgences, Polytraumatisme avec la Perfusion hépatique, le Jogging Mode.
La prise en compte de la dose :
L’affichage du CTDI et du DLP est désormais systématique.
Seront disponibles les outils de
- Modulation des mA réalisée à chaque tour d’acquisition (pour des mAs donnés, ceci peut
permettre une diminution de 30 à 40 % de la dose)
- Filtration spécifique
L’avenir pour PHILIPS, en matière de détecteurs, se situe dans les détecteurs plans.
SHIMADZU
SHIMADZU exposait le scanner SCT 7800 T, modèle à une seule coupe, à détecteur solide,
disposant d’un tunnel de 70 cm, d’une vitesse de rotation de 0,75 sec. La partie radiogène est
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composée d’un générateur de 48 keV et d’un tube de 4,5 MHU. Le champ de vue est de 50 cm.
La console, sur plate-forme PC, peut recevoir les options Volume Rendering et 3D.
SIEMENS
La GAMME des scanners SIEMENS se décline à présent selon trois familles principales :
SMILE
Présenté au RSNA 2000, il s’agit d’un scanner d’entrée de gamme conçu principalement pour les
pays en voie de développement par son côté « plug and play » : il peut être installé en trois
heures, la formation utilisateur se fait par un support CDROM, un package de maintenance est
prévu permettant à l’utilisateur de commander ses pièces de rechange par web et de les changer
lui-même. Sa vitesse de rotation est supérieure à 1 seconde. Il est fabriqué par SIEMENS en
Chine.
EMOTION
Cette famille se compose de trois modèles : Esprit +, Balance, Duo. Ils sont munis de moteur à
courroie. Les spécifications qui les distingue portent sur les épaisseurs de coupe, les vitesses de
rotation (minimum 0,8 Sec) et le nombre de barrettes (2 pour le Duo, qui pourra peut-être évoluer
en 4).
SENSATION
Cette dernière famille comprend essentiellement :
- Le SENSATION 4 :
C’est la nouvelle appellation commerciale du Volume Zoom
L’acquisition est effectuée pendant un maximum de 100 secondes, à une vitesse de rotation de
0,5 seconde par tour et une épaisseur de coupes minimales de 0,5 mm pour une résolution
maximale de 30pl/cm.
Il s’agit d’un moteur linéaire. Le tube présente un double foyer dynamique.
Il est possible d’obtenir une résolution en bas contraste de 5 mm à 3 HU, 120 mAs et 17 mGy
(sur 20 cm fantôme Cathplan).
Le détecteur asymétrique du Sensation 4 est muni de 2 barrettes centrales de 1 mm de largeur
puis de barrettes périphériques de 1,5, 2,5 et 5 mm de largeur.
Le Sensation 4 a néanmoins bénéficié d’une amélioration du design du Volume Zoom. Le tracé
ECG est désormais affiché au dessus du tunnel.
Afin d’être davantage compétitif, le Sensation 4 peut être livré désormais en 2 configurations :
§ 4 coupes en 0,75 s avec la seule station Navigator
§ 4 coupes de 0,5 mm en 0,5 s, en mode HIRES avec les applications 3D, Care
Solutions, et les deux stations Navigator (acquisition) et Wizard (traitement).
Dans la famille SENSATION, SIEMENS introduit le SENSATION 16 :
Il bénéficie de la même technologie de rotation (moteur linéaire) , des mêmes tube et générateur.
La rotation s’accomplit en 0,5 s voire 0,42 s pour les applications cardiaques pour une épaisseur
minimum de reconstruction de 0,6 mm.
Le détecteur se présente ainsi :
4 x 1,5 mm
16 x 0,75 mm
4 x 1,5 mm
On obtient donc une couverture maximale de 24 mm, la largeur minimale de 0,75 mm ayant été
choisie comme étant celle offrant le meilleur compromis entre le rapport Signal/ Bruit et la
résolution nécessaire. L’acquisition simultanée de 16 coupes permet une réduction très
importante des temps d’examen.
Grâce à la finesse de ces détecteurs, il est alors possible d’obtenir une image isotropique pour
tout format d’images.
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Ces détecteurs constitués des céramiques UFC sont fabriqués à Forscheim par SIEMENS et
envoyés à Haïfa (Israël), dans une usine de l’ancienne compagnie ELSCINT, tombée aujourd’hui,
par le jeu des rachats, dans le giron de PHILIPS. Ils y sont assemblés avec les Data Acquisition
System.
Deux SENSATION 16 fonctionnent actuellement à Erlangen, l’un à l’usine SIEMENS et l’autre à
l’hôpital. D’autres β-sites sont prévus début 2002 et la commercialisation finale est annoncée
pour juillet 2002.
Le SENSATION Cardiac correspond à la même machine que le SENSATION 16 et dispose en
plus du package Heartstream.
Sa vitesse de rotation peut également être portée à 0,42 sec afin d’améliorer la résolution
temporelle nécessaire aux examens cardiaque.
Acquisition et effet de cône :
Pour répondre au problème de la correction de l’effet de cône à la reconstruction, Siemens a
développé le mode Surview qui permet une reconstruction qui « suit l’hélice » : reconstruction à
partir du cumul de plans d’images élémentaires dans l’axe du faisceau X, le long de l’éventail de
l’hélice.
Les consoles :
L’informatique reste la-même que pour le Sensation 4 : elle se compose de deux consoles
Navigator (acquisition) et Wizard (traitement) fonctionnant dans l’environnement Syngo. On peut
aussi, en cas de besoin s’équiper d’une station de travail LEONARDO déportée, sur laquelle les
images au format Dicom seront transférées.
Le concept « Customized Workstream » permet d’optimiser la gestion des flux et de fournir, à
l’utilisateur, une aide à la gestion d’images en quantité croissante par la protocolisation des posttraitements par région anatomique.
D’autres applications avancées sont disponibles :
MPR, Angio, 3D, VRT, Dental CT, Osteo CT, Pulmo CT, Perfusion, Image Fusion, Calcium
scoring : calcification des coronaires, Heartview CT, Care Bolus, Fly Through (endoscopie
virtuelle), Vessel View, CT Argus (calcul de la fraction d’éjection, analyse myocardique), Lung
care CT (dépistage et quantification de l’évolution des nodules pulmonaires), Colon
care (dépistage du cancer du colon).
La prise en compte de la dose :
Care Dose regroupe l’ensemble des solutions d’optimisation de la dose proposées par
SIEMENS, à savoir :
o Modulation de la dose délivrée en temps réel selon le profil du patient et l’incidence, sans
acquisition initiale en mode radiographie, par mesure de l’atténuation pendant la première
demie-rotation et rafraîchissement continu le long de toute l’acquisition (par demi-tour).
o Care vision CT et Hand Care pour le mode interventionnel coupant l’émission de RX
lorsque le tube est au-dessus des mains de l’opérateur afin de le protéger de l’irradiation.
TOSHIBA
La gamme scanner du constructeur japonais se décline autour de 3 modèles :
-
L’AUCKLET : Il s’agit d’un scanner d’entrée de gamme disposant d’un tube de 2 ou 3,5 MHU
et permettant de réaliser des coupes millimétriques, à une vitesse de 2 s par tour. Ce modèle
n’est quasiment plus vendu en dehors des pays émergents.
-
L’ASTEION : Il tourne en 0,75 seconde, est muni de détecteurs à 1, 2 ou 4 barrettes, et
dispose de générateurs de différentes puissances entre 36 et 48 kW.
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-
L’AQUILION est le modèle haut de gamme. Il accomplit une rotation en 0,5 seconde, dispose
d’un générateur de 60 kW. Cette rotation très rapide engendre une force centrifuge de 13 G
sur le tube qui a été spécialement conçu et dispose d’une capacité calorifique de 7,5 MHU.
Les détecteurs concept« QUANTUM » comprennent :
- Le détecteur actuel, composé de 896 éléments répartis sur 34 barrettes sur un segment de
49°, avec au centre 4 barrettes de 0,5 mm puis 2*15 barrettes de 1 mm (couverture : 32 mm
sur 49°). Avec 4 canaux d’acquisition, il permet de réaliser des acquisitions avec 4 coupes
simultanées de 0,5 ou 1 ou 2 ou 3 ou 4 ou 5 ou 10 mm. Il n’y a pas de collimation
secondaire : l’épaisseur de coupe correspond au nombre de cellules détectrices actives. Ce
détecteur permet une imagerie isotropique, c’est à dire l’obtention de voxels parfaitement
cubiques à 0,5 mm de côté.
-
Toshiba annonce pour le deuxième semestre 2002 la sortie d’un détecteur composé de 16
barrettes de 0,5 mm au centre et 12 de 1 mm de chaque côté soit la plus grande couverture
en z des détecteurs existant ou annoncés pour les années 2002-2003 (32 mm).
12 x 1 mm
16 x 0,5 mm
12 x 1 mm
Les modèles existant à 4 barrettes seront upgradables vers le 16 barrettes. Le générateur pour la
machine 16 coupes sera celui du 4 coupes qui est un générateur de 72 kW, mais bridé à 60 kW
dans la configuration 4 canaux. La vitesse de rotation sera de 0,5 seconde.
Ce futur modèle comprendra 16 DAS (Data Acquisition Systems).
La machine 16 coupes sera particulièrement adaptée à l’imagerie cardiaque.
Acquisition et effet de cône :
TOSHIBA introduit avec les scanners 16 coupes un nouvel algorithme de correction de l’effet de
cône, le TCOT.
Aucune nouveauté n’est, en revanche, annoncée pour les tubes comme pour le statif. Les
nouvelles plate-formes seront améliorées en terme de fiabilité.
La console :
Une nouvelle interface utilisateur (version 2) sera de série sur les prochaines machines et
permettra la « Powerful Automation » c’est à dire l’augmentation de la vitesse de calcul grâce à
10 microprocesseurs permettant un fonctionnement multitâche.
On peut choisir parmi 192 protocoles par région anatomique et traiter pour une même acquisition
deux organes, repérés sur le scanogramme selon des protocoles différents.
Surestart est une fonctionnalité permettant de lancer précisément l’acquisition à l’arrivée du
produit de contraste dans la région d’intérêt.
Applications :
Similaires à celles proposées également par les autres constructeurs, elles comprennent,
notamment ; en option, un kit interventionnel présentant une cadence de 12 images / seconde et
permettant de disposer de l’affichage simultané de 3 coupes (coupe avant lésion, coupe de
lésion, coupe après lésion).
La prise en compte de la dose :
« Dose Real Exposure Control » est le nom commercial englobant les différentes techniques
d’optimisation de la dose chez TOSHIBA, disponibles de série, à savoir :
- La collimation primaire
- La modulation des mAs en fonction du profil et de l’épaisseur du patient déterminé par
scanogramme, avec affichage de la dose a priori.
- L’utilisation de filtres spécifiques adaptés à la taille du patient
- Le choix parmi 360 protocoles.
Une étude qualité d’image versus dose devrait être lancée en 2002 au CHU de Tours.
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Evolution :
TOSHIBA présentait le détecteur matriciel de l’avenir composé de 256 barrettes de 0,5 mm,
(couverture de 128 mm) et montrait une image en temps réel d’une tête d’animal acquise en 0,5
seconde. L’implémentation de ce détecteur matriciel est actuellement limitée par les capacités
informatiques actuelles car il produira 900 images par seconde : son arrivée sur le marché est
envisagée pour 2005 environ.
CONCLUSION
Sans offrir d’innovations technologiques majeures, la scanographie a donc vu se confirmer, lors
de ce RSNA 2001, les capacités d’imagerie de haute qualité des scanners multidétecteurs. Ceci
ouvre de nouvelles perspectives avec une multiplication des applications nécessitant de hautes
résolutions temporelle et spatiale qui permet au scanner de devenir un outil efficace et à fort
potentiel, notamment, pour l’imagerie cardiaque et le dépistage en général.
Mais les performances de ces machines engendre également de nouvelles questions. La « Slice
War » ou guerre des coupes à laquelle se livrent les constructeurs plonge parfois, le client
potentiel d’une machine haut de gamme dans l’embarras du choix entre les 4, 8 ou 16 coupes.
De même, l’augmentation considérable de la masse d’informations produites par ces machines
appelle à d’autres modes d’interprétation, d’organisation, de gestion et d’archivage des images.
Enfin, devant l’augmentation des surfaces de détection, la crainte de voir augmenter
sensiblement l’irradiation devient une préoccupation forte de la communauté médicale et
scientifique : les constructeurs l’ont compris et offrent des outils dont il conviendra de mesurer et
de contrôler dans le temps l’efficacité.
BIBLIOGRAPHIE
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Diagnostic Imaging – Nov 2001.
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C:Baud, C.Vachey, M.Samsel – Scanner RX – J Radiol 2001 ; 82 – Applications techniques - Juil
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Technology – Neuroimaginig Clinics of North America – Aug. 1998
www.impactscan.org
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IRM
MIEUX QUE LE MULTI-BARRETTES …
Cécile SALVAT-BRILLAULT*, Marc POMMIER*, François LANGEVIN**
* Groupe Hospitalier LARIBOISIERE – Fernand WIDAL, ** Université de Technologie Compiègne
1. INTRODUCTION
L’IRM s’affirme encore plus cette année comme la pièce maîtresse du plateau d‘imagerie.
C’est à la fois un outil de routine et de recherche, qui s’applique à des techniques anatomiques,
fonctionnelles, métaboliques voire thérapeutiques. Les nouveaux développements, les résultats
obtenus et les moyens investis par les constructeurs ne font que confirmer cette tendance.
L’IRM, véritable modalité d’imagerie pluridisciplinaire, se soucie désormais du confort du patient.
L’ouverture de la carte sanitaire par le gouvernement devrait permettre d’en apprécier encore
plus l’intérêt, tout en essayant de rattraper le retard. Cette bouffée d’air ne nous donne pas
encore la possibilité d’utiliser des appareils dédiés qui restent de diffusion assez restreinte. La
véritable évolution, source d’innovation, est la collaboration entre les fabricants et l’accessibilité
aux cliniciens des nouvelles séquences, seul garant du progrès technologique.
2. TENDANCES
2.1 Evolutions technologiques
La course sur l’amplitude des gradients continue : Siemens annonce disposer des
gradients les plus intenses du marché 40 mT/m sur un axe. GEMS, après avoir présenté au
RSNA 2000 la technologie du gradient Twin , (mode corps entier et mode zoom) annonce
aujourd’hui une commutation simultanée entre les deux bobines pour passer d’un mode
d’acquisition à l’autre. Ces gradients permettent de réduire notablement le temps d’acquisition ou
d’améliorer la résolution spatiale à temps d’acquisition comparable.
L’IRM continue à progresser dans les hauts champs avec l’apparition sur le marché commercial
du 3 T corps entier chez les principaux constructeurs. Philips présente un 3 T corps entier avec
un encombrement équivalent au 1,5 T. GEMS annonce même l’installation prochaine d’un 7 T
corps entier au Massachusetts General Hospital à Boston, destiné à la recherche, pour lequel
une autorisation clinique FDA a été accordée.
Du fait des hauts champs et des gradients élevés, les constructeurs cherchent à améliorer la
coopération des patients en réduisant le niveau sonore. Toshiba propose notamment le concept
pianissimo, qui offre une réduction effective du bruit de 90% sur leur appareil à 1,5 T, présenté
comme la machine la plus silencieuse du marché.
L’ensemble des constructeurs s’accorde pour utiliser l’antenne corps entier seulement en
émission, la réception étant réalisée majoritairement par des antennes locales en réseau phasé
améliorant ainsi le rapport S/B et la qualité d’image. Les industriels proposent une gamme très
vaste d’antennes dédiées pour faciliter l’exploration des différents territoires anatomiques.
La spectroscopie proton en mode entièrement automatique (calibration, shim et traitement du
signal) est aujourd’hui disponible sur certaines machines 1,5 T. Une nouvelle application clinique
(cancer de la prostate) a été possible grâce au développement de nouvelles impulsions
sélectives de suppression de graisse combinées à la séquence CSI PRESS et à l’utilisation
d’antennes en réseau phasé couplées à une antenne endorectale.
L’intérêt que porte les constructeurs aux aimants à champ vertical est croissant du fait des
multiples avantages de ce champ, l’accessibilité, le confort, la surveillance et l’utilisation
d’antennes de type solénoïde. La gamme d’aimants ouverts augmente avec l’arrivée d’aimants
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supraconducteurs de 0,7 T à 1 T et un nombre plus important de séquences est implémenté, ce
qui permet d’élargir les applications cliniques. Philips innove en présentant sur son stand un 1 T
ouvert auto-blindé doté de toutes les dernières innovations technologiques des aimants fermés.
Les constructeurs facilitent de plus en plus l’accès à la programmation des séquences d’IRM afin
de rendre la programmation plus accessible aux utilisateurs et plus uniquement réservée aux
équipes de recherche. L’objectif à terme est de faciliter l’échange de séquences entre les
différents sites. Ceci renforce la position des industriels qui partagent régulièrement leurs
séquences dans un soucis d’évolutivité permanente des applications cliniques.
Déjà présenté au RSNA 2000 par Siemens, la technique SENSE, très pertinente, est reprise
cette année par l’ensemble des constructeurs. Elle permet de réduire le champ de vue d’un
facteur R dans la direction de codage de phase. Les images sont acquises simultanément avec
plusieurs antennes en réseau phasé avec un repliement. L’image est ensuite dépliée en utilisant
une pondération des différentes images acquises avec les différentes antennes.
2.2 Nouvelles applications de recherche clinique
Les communications scientifiques présentées au RSNA se font l’écho des orientations et des
développements actuels au sein des équipes de recherche en RMN (imagerie et spectroscopie).
Séquences en cancérologie
La conférence tenue par le Dr Judah Folkman, maître à penser en matière d’angiogénèse, dans
le grand Arie Crown Theater complètement rempli avait quelque chose d’une grand messe. Les
liens entre prolifération puis asphyxie cellulaire, émission de VEGF, néovascularisation ont été
démontrés chez la souris et les différents facteurs thérapeutiques, notamment liés à l’usage de
l’angiostatine expliqués devant une salle très satisfaite.
L’intérêt de l’imagerie CT et IRM dans l’évaluation de la néovascularisation, de l’augmentation de
l’activité métabolique, et de l’agressivité tumorale est donc de tout premier ordre.
En particulier, l’étude dynamique (M Knopp, NIH) des phases de wash in et wash out à l’aide des
séquences 3D echo de gradient dynamique après injection d’agent de contraste permet de suivre
les séries temporelles des intensités des pixels toutes les 20s pendant une dizaine de mn. (par
ex. SPGR 7,8/4,2/25° - FOV 300, tck 4, Nex 0,5 – 62 kHz – 30c – 28 rep.) Ces courbes
caractérisent finement le type de tumeur et sa vascularisation (très angiogène, fibroadénome
avec hyperplasie,…), de suivre l’efficacité d’un traitement (RT, antiVEGF, …). Plusieurs
exemples sont présentés pour le sein, la prostate.
Techniques vasculaires
Les post – traitements ont également acquis de l’importance, en généralisant le reformatage
d’acquisitions 3D, et ceci dans n’importe quelle direction de l’espace, avec un ajustement du
rapport S/B, en jouant sur l’épaisseur de la nouvelle coupe reconstruite. La nature des
projections, MIP et surface curviligne, (cette dernière devenant indispensable en CT) permettent
aussi bien d’identifier les vaisseaux, mais aussi d’éviter certaines structures trop intenses.
Pour bien visualiser les artères mésentériques et rénales, il est nécessaire de bien maîtriser la
temporisation de l’injection, (problème d’artéfacts de Makki, lorsque le contraste est envoyé trop
tôt) et les questions de mouvements respiratoires, qui trouvent des solutions avec les séquences
courtes en apnée, ou le recalage.
Pour l’aorte, la double IR FSE (black blood), et les FastCine sont mentionnées, avec les options
permettant la plus grande rapidité d’acquisition (TR/TE minimaux, FOV 0.75, Nex 0.5, 64kHz,
Zero filling, Centric Fourier, phase ordering, etc).
Les travaux émergents concernent le suivi de bolus, l’étude de la plaque d’athérome, ou encore
l’analyse fonctionnelle du flux sanguin avec un mode M, type « échographique ».
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Bien que les explorations des anévrysmes de l’aorte abdominale et de la pose de stents soient
du domaine du CT, aussi bien en pré interventionnel, que pour le suivi, il s’avère que les fuites
varient en moyenne de 10 à 44% selon les sites et la gravité, et que parmi celles ci, près de 20%
restent invisibles au CT. Le rôle de l’IRM ne semble donc pas limité à une impasse, et sa
capacité à identifier avec précision le caillot peut se révéler intéressante. Par ailleurs, bien que
les images présentent des artéfacts sur les stents, une communication (G. Bett) présentait la
faisabilité du suivi de l’ouverture d’une endoprothèse sur fantôme, avec une séquence de type
TruFI (famille SSFP) de 300ms (4,5/2,19/26°- 560Hz/pix), soit 3 images / seconde. Ceci pourrait
permettre de suivre toutes les phases de l’ouverture d’un stent, éventuellement d’en assurer le
suivi régulier chez des patients relativement jeune (par ex. , tous les 3 mois), quand le risque de
tumeur radio induite n’est pas négligeable.
Spectrométrie du proton
La spectrométrie du proton (MRS) trouve un regain d’intérêt, au vu du nombre de
communications qui s’y réfèrent, mais également devant la plus grande facilité d’utilisation
(spectrométrie multivoxel en un temps d’acquisition de quelques minutes, ou imagerie spectro
sur petites matrices) sur les équipements les plus courants. W. Bradley a fait un état de l’art en
rappelant les caractéristiques des séquences (PRESS et CSI ont progressivement remplacé
STEAM), les pics détectables et leur signification en terme de métabolisme (choline, créatine,
aspartate, lactate, myoinositol) mais aussi les nombreuses indications cliniques possibles :
infiltration tumorale, ischémie, discrimination entre récidive et nécrose post radiative, entre
métastase et tumeur primaire, entre toxoplasmose et lymphome, etc.
Parmi les progrès vraisemblables, citons que l’utilisation du Gado qui peut rehausser la MRS, ou
celle de la technique SENSE, ou ASSET, permettant une réduction de temps d’acquisition grâce
à l’utilisation d’antennes en réseau.
Outre ces remarques d’ordre général, certains exposés, essentiellement centrés sur des études
cérébrales (par ex. J Gomori) comparent entre elles différentes techniques pour mieux envisager
les rôles respectifs possibles dans une stratégie diagnostique : rCBV (relative blood volume),
CBF (cerebral blood flow), MTT (mean transition time), isotropic DWI (Diffusion weighted
imaging), FLAIR (Fluid attenuated inversion recovery), diffusion tensor imaging…, voire de la
médecine nucléaire PET et SPECT.
Séquences remarquées
Les séquences hybrides (« CAT » ou Combined Acquisition Techniques) ont fait l’objet de
plusieurs communications au sein des sessions scientifiques. Le sentiment est que la grande
variété des combinaisons possibles d’impulsions RF et gradients permet encore de créer de
nouvelles séquences, le plus simple étant quelquefois d’associer les bonnes propriétés de
plusieurs d’entre elles. Citons une TrueFISP pondérée T2 (habituellement T2/T1), une haute
résolution RARE / EPI.
Les séquences de type fast SSFP 3D ont également un regain d’intérêt, notamment pour les
coupes 3D ultra fines (CAI). Les propositions pour corriger les artéfacts de mouvement en 3D et
en dynamique sont également nombreuses.
Elastographie
La « MRE » est en émergence et est encore peu connu du public. Son intérêt provient de
besoins variés, allant de l’estimation de l’élasticité des téguments pour la simulation d’actes
chirurgicaux, à la caractérisation de tumeurs, des tendons ou des muscles ou encore à
l’évaluation de la souplesse réelle des artères. Une session scientifique y était consacrée, les
conférenciers souvent liés aux plus grands entreprises, ou à des institutions de santé de renom
(p ex, Mayo clinic).
Les méthodes utilisées sont variées, elles utilisent généralement un dispositif qui produit des
ondes acoustiques de 50 à 300Hz selon les équipes, la lecture des fronts d’onde et de
déplacement est obtenu en étudiant les différences d’images d’amplitude ou de phase.
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Haut champ 8T
Différentes communications concernaient les très hauts champs et présentaient de remarquables
images à 8T. Même si la distribution spatiale du champ radiofréquence à 340 MHz (au lieu de 63
à 1,5T) assez inhomogène, et les artéfacts de susceptibilité magnétique importants, témoignent
de difficultés technologiques, la résolution obtenue est de l’ordre de 100 à 200 microns.
Des images anatomiques de patients normaux, et des astrocytomes ont été présentées avec par
exemple des séquences echo de gradients TR/TE/a de 600/10/20°, une FOV de 20cm pour une
matrice de 1024x1024. Les réseaux de petites vénules sont en particulier visibles, et l’ensemble,
bien que, en principe, légèrement moins contrasté que à 1,5T, surprend par sa qualité d’image
exceptionnelle.
3. L’OFFRE INDUSTRIELLE
GEMS
http://gemedicalsystems.com
Gamme :
- Profile
- Ovation
- Open speed
0,2 T
0,3 T
0,7 T
-
Infinity
Twin speed
VH/i
1 à 1,5 T
1,5 T
3T
-
VH/i
7T
aimant permanent
aimant permanent
aimant supraconducteur
25 mT/m , SR 40 T/m/s (temps de montée)
aimant supraconducteur
aimant supraconducteur
aimant supraconducteur Corps Entier,
25 mT/m, SR 150 T/m/s,
aimant supraconducteur Corps entier
La politique que GEMS affiche est le respect des engagements sur les évolutions proposées.
Le Twin Speed annoncé au dernier RSNA est aujourd’hui commercialisé soit dans une version
de base soit en upgrade de la version Echospeed. Une centaine de machines sont vendues à ce
jour. Le twin speed est composé de deux bobines de gradient, une longue (bobine 23 mT/m pour
un champ de 48 cm×48 cm) et une courte (bobine 40 mT/m pour un champ de 40 cm×40 cm).
Cette technologie offre l’intérêt d’un IRM classique et d’un IRM dédié appelé mode zoom pour les
petits champs avec des applications en cardiologie et en neurologie. Le twin speed contribue de
façon notable à améliorer la qualité de l’image et à diminuer le seuil de stimulations sensorielles.
GEMS offre une gamme très large d’antennes dédiées en réseau phasé pour faciliter
l’exploration des différents territoires anatomiques (membres inférieurs, poignets, cœur et
neurovasculaire).
GEMS est le premier constructeur à proposer la séquence PROSE, une version optimisée de la
séquence PRESS, permettant d’acquérir un spectre localisé sur un voxel. Cette application
permet l’analyse métabolique de la prostate (biopsie virtuelle) en combinant imagerie et
spectroscopie en un seul examen. Cette acquisition en proton, axée sur une suppression efficace
des lipides, permet d’étudier l’évolution du rapport (choline + créatine) / citrate (marqueur
sensible) pour le diagnostic et le suivi du cancer de la prostate en évitant des gestes invasifs.
Pour ce mode d’acquisition, on utilise une antenne en réseau 4 éléments Thorax/abdo/pelvis et
endorectale. GEMS propose un système entièrement automatisé pour réaliser la calibration,
l’homogénisation du champ magnétique et la reconstruction des données.
GEMS a développé sa propre version de la technique SENSE avec des antennes en réseau
nommée ASSET. Elle permet de réduire notablement (facteur de 2 à 4) le temps d’acquisition
sans altérer la résolution spatiale. Les applications sont multiples tant dans les domaines
vasculaire, abdominal et cardiaque. Ce mode d’acquisition est disponible sur l’ensemble de la
gamme Infinity.
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Le Fluoro-Triggerred MRA est une nouvelle modalité d’angiographie IRM fluoroscopique
synchronisée utilisée avec des séquences dédiées pour l’imagerie vasculaire. Cette technique
permet un remplissage elliptique et centrique du plan de Fourrier, ce qui améliore la résolution
spatiale de l’image (résolution 0,6 mm, matrice 512) ; le centre du plan de Fourrier est acquis au
moment du bolus. Le FT MRA permet de suivre l’arrivée du produit de contraste en temps réel.
GEMS propose la technique Tricks en work in progress pour améliorer la résolution temporelle
par une segmentation du plan de Fourrier en quatre sous ensembles concentriques qui
permettent d’étudier la phase artérielle et le retour veineux en dynamique. Ce principe, non
irradiant, évite l’utilisation de produit iodé. Elle est encore à l’état de validation en France mais les
résultats obtenus sont présentés comme très prometteurs.
SIEMENS
http://www.SiemensMedical.com
Gamme :
- Jazz
- Concerto
- Rhapsody 1 T
0,2 T
0,2 T
-
Harmony
1T
Symphony1,5 T
-
Sonata
1,5 T
-
Trio
3T
-
Alegra
3T
aimant permanent ouvert
aimant permanent ouvert
aimant supraconducteur ouvert
(en cours de commercialisation)
aimant supraconducteur
aimant supraconducteur
Quantum : 30mT/m SR 125 T/m/s
Sprint : 30mT/m SR 75 T/m/s
Ultra : 20 mT/m SR 50 T/m/s
aimant supraconducteur
40 mT/m, SR 200 T/m/s
aimant supraconducteur
Dédié recherche, CE
aimant supraconducteur
Dédié neurologie, ∅ 35 cm
40mT/m SR 400 T/m/s
spectroscopie multi-noyaux
A l’origine de la technique SENSE, Siemens poursuit ses développements orientés vers les
techniques d’acquisitions parallèles. Grâce à un nouveau concept radiofréquence ne nécessitant
pas de modification de l’équipement, Siemens propose une acquisition simultanée sur 8 canaux
avec une large bande passante. Ce technologie offre la possibilité d’acquérir simultanément le
signal sur plusieurs antennes en réseau panoramique (notamment rachis et crâne). Ce nouveau
concept RF ne nécessite plus d’ajustement d’antennes et des récepteurs. Des lignes
supplémentaires au centre de Fourrier sont acquises de façon à ajuster la radiofréquence afin
d’obtenir une cartographie en réception des antennes en temps réel pour ainsi pondérer le signal
de chacune d’elles.
Sur les IRMs de la génération Maestro, cette nouvelle modalité permet d’augmenter soit la
vitesse d’acquisition, soit la résolution de l’image d’un facteur de 2 à 4 voire 8 avec une antenne
dédiée.
Dans un soucis d’uniformisation des applications cliniques et des développements, Siemens
regroupe les trois machines Harmony, Symphony, Sonata, dans la gamme Maestro Class.
Seules les deux premières sont commercialisées en France. Le constructeur annonce une
évolution à six mois sur ces deux machines permettant de réaliser de la spectroscopie multinoyaux. Une évolution permettra de passer de la version Symphony en Sonata. Les machines
livrées en France sont exclusivement en version Quantum. La version Sprint est nouvellement
présentée sur le RSNA, elle apporte l’avantage d’un meilleur rapport qualité/prix.
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Ce constructeur offre une gamme d’antennes très large en mode réseau phasé. En nouveauté, il
propose une antenne extension rachis qui se positionne entre l’antenne crâne et l’antenne rachis
pour imager le corps entier sur une longueur de 1,60 m en postérieur et antérieur. Les
applications concernent principalement l’angiographie et la traumatologie.
Au niveau des séquences, le constructeur propose la version CISS 3D qui combine un écho de
gradient avec un écho stimulé de façon à pondérer le contraste en T1/T2*. Elle était jusqu'à
présent utilisé exclusivement pour l’oreille interne. Elle est aujourd’hui facile à utiliser et n’est plus
exclusive. La version DESS 3D est une séquence CISS 3D mais plus pondérée en T2. Les
applications concernent plus particulièrement le domaine ostéo-articulaire.
La séquence TRUE FISP avec gating cardiaque permet désormais de visualiser les coronaires
sans injection de produit de contraste et de réaliser des images fonctionnelles (perfusion, fraction
d’éjection, viabilité).
PHILIPS
http://www.medical.philips.com
Gamme :
- Intera
0,5 T aimant supraconducteur
15 mT/m SR
1T
aimant supraconducteur
23 mT/m SR
1,5 T aimant supraconducteur
Omni 23 mT/m
Power 30 mT/m
Explorer 60 mT/m (effectif)
3T
aimant supraconducteur
-
Intera
-
Intera
-
Intera
-
Intera CV 1,5 T aimant supraconducteur
Version cardiologique
-
Intera IT
1,5 T aimant supraconducteur
Version interventionnelle
Ancienne Gamme Marconi :
-
Panorama 0,23 T aimant résistif ouvert
-
Panorama 0,6 T aimant résistif ouvert
-
Panorama 1 T
aimant supraconducteur ouvert (work in progress)
Le regroupement de la société Marconi avec Philips place ce dernier parmi les numéros uns des
constructeurs en IRM. En effet, Philips étoffe sa gamme en intégrant les modèles de la série
Panorama. Deux nouveaux aimants ouverts sont présentés le Panorama 0,6 T et l’Intera 1 T,
produit phare du constructeur. Cet aimant ouvert de 1 T est le seul aimant du marché à disposer
d’un auto blindage ce qui facilite son implantation. Le déplacement de la table permet de placer
la région explorée du patient à l’isocentre. Ce produit est en cours de validation. Quelques sites
seront installés en 2002 pour une commercialisation programmée en 2003. Les premiers
résultats obtenus sur le site de développement sont très prometteurs. Cet outil pluridisciplinaire,
facilite l’accès aux patients claustrophobes, lourdement appareillés et l’utilisation en pédiatrie.
Une machine 3 T corps entier est déjà installée à Zurich. Elle est utilisée sur tous les organes
(cerveau, abdomen, ostéoarticulaire, coeur) et présente une bonne homogénéité du champ sur
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une sphère 43 cm. La spectroscopie proton est aujourd’hui disponible
constructeur annonce la spectroscopie multi-noyaux pour 2002.
en routine et le
Dans sa course à la rapidité d’acquisition, Philips présente au RSNA « le multi-barrettes de
l’IRM ». Ces technologies révolutionnaires combinent un nouveau module du SENSE, l’Effective
Slew Rate (ESR) et une nouvelle gamme d’antennes en réseau phasé (Synergy) connectées à
plusieurs canaux indépendants. Pour mettre en œuvre cette nouvelle solution Philips introduit de
nouveaux gradients Intera, qui utilisent une pente virtuelle allant jusqu’à 400 T/m/s. De plus, le
mode de reconstruction ultra rapide (RapidView) permet de reconstruire jusqu’à 255 images/s.
Pour aboutir à ce résultat, Philips a franchi plusieurs barrières technologiques, visant à améliorer
la qualité image tout en augmentant la vitesse d’acquisition d’un facteur 4. Cette technique
d’acquisitions parallèles est implémentée sur tous les systèmes de la gamme Intera et
Panorama. Une réduction du temps d’acquisition d’un facteur 9 est à l’étude.
Ce type d’IRM intéractive, déjà installé, permet sous scopie IRM par différentes techniques de
vérifier des gestes interventionnels. Elle intègre des concepts d’imagerie dynamique tel que,
Bolustrack*, Motiontrack*, Phasetrack*, Mobitrack*. Cet aspect est essentiel pour des patients
lourds qui ne peuvent maîtriser leur respiration ou leurs mouvements.
La technique Proset consiste en une excitation très sélective permettant de supprimer le signal
des lipides. Les applications sont très nombreuses en ostéo-articulaire pour visualiser les
cartilages ou les fluides, mais également au niveau de l’abdomen facilitant les acquisitions en
apnée.
La technique Drive permet d’accélérer la relaxation des tissus. L’intérêt est majeur pour les
acquisitions 3D (divisant d’un facteur 2 à 3 le TR) tout en maintenant une pondération T2* et plus
généralement pour toutes les acquisitions de coupes fines en Turbo-Spin Echo. Les applications
sont intéressantes au niveau cervical et des conduits auditifs.
Bolustrack : angio injectée, scopie soustraite,
Motiontrack : grâce à un écho navigateur actif, cette technique s’affranchie de la respiration du
patient
Phasetrack : en imagerie de diffusion haute résolution, ce concept permet de rattraper le bougé
du malade
Mobitrack : angiographie RM des membres inférieurs,
TOSHIBA
http://www.toshiba.com
Gamme :
- Opart
0,35 T
-
Excelt Art AG
1,5 T
-
Excel Art XG
1,5 T
aimant supraconducteur ouvert
10mT/m, SR 100 T/m/s
aimant supraconducteur
25 mT/m, SR 50 T/m/s
aimant supraconducteur
25 mT/m, SR 130 T/m/s
Toshiba, le premier industriel à proposer l’IRM ouvert supraconductrice, présente aujourd’hui au
RSNA son produit phare, l’Excel Art XG, qui sera commercialisé dès 2002 en France. Cet IRM de
1,5 T dispose de hauts gradients (25 mT/m, SR 130 T/m/s). Par soucis de confort du patient,
Toshiba innove en introduisant la technique Pianissimo au cœur du concept SPIN. SPIN intègre
trois caractéristiques (Speeder, Pianissimo™, Interactive) visant à améliorer la qualité de l’image,
la vitesse d’acquisition et une plus grande coopération du patient.
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Speeder : cette technique d’acquisition parallèle, permet de réduire le temps d’un facteur de 4 en
combinant plusieurs éléments d’antenne en réseau phasé. Ce mode d’acquisition s’apparente à
la technique SENSE.
Pianissimo™ : Toshiba présente sur le salon l’IRM 1,5 T Excel Art le plus silencieux du marché
avec une réduction du bruit de 90 % (soit – 30 dB sur une séquence EPI). Cette performance est
obtenue d’une part au niveau mécanique en plaçant les bobines de gradient dans un cylindre
sous vide et en réduisant les vibrations grâce à des cylindre blocs placés entre ce cylindre et la
bobine supraconductrice, d’autre part en travaillant sur la forme des impulsions RF des
séquences.
Interactive : la reconstruction de l’image est réalisée en temps réel sur plusieurs plans de coupe.
L’ensemble de la gamme dispose de la technique SuperFase (Fast Advanced SE), exclusivité
Toshiba de séquences permettant de réaliser de l’angiographie IRM rapide à fort contraste sans
injection de produit de contraste.
Ce package vasculaire-cardiaque permet d’obtenir, entres autres, des informations cardiaques
fonctionnelles (visualisation des mouvements cardiaques, calcul de fraction d’éjection) et
anatomiques (contours des cavités cardiaques). Il inclut les modes d’acquisition FBI (Fresh Blood
Imaging) pour visualiser les thromboses, le SPEED pour visualiser les vaisseaux pulmonaires, le
2D-SuperFase et différentes modalités en 3D-Superfase (Myélographie, Lymphangiographie,
cisternographie).
Pour les examens avec produit de contraste, le système détecte automatiquement le bolus.
L’application clinique de STAMD permet de visualiser la relation entre les artères et les veines.
Des innovations ont été apportées sur l’Opart, aimant ouvert à 0,35 T. Avec une accessibilité
améliorée de 25 %, l’Opart dispose d’un SR de 100 T/m/s, annoncé comme étant le plus élevé
du marché pour un aimant ouvert.
Toshiba présente également trois nouvelles antennes :
- une sonde tête décapotable articulée équipée d’un miroir,
- une sonde rachis en quadrature en réseau phasé (12 canaux) couvrant un
champ de 75 cm,
- une sonde neurovasculaire tête/cou pour réaliser des coupes allant du polygone
de Willis à la crosse de l’aorte en un seule acquisition.
FONAR
http://www.fonar.com
Gamme :
Mega-open MRI
0,6 T
aimant permanent « Stand Up »
La société FONAR conserve sa ligne de produit pMRI™ en présentant toujours un IRM à aimant
permanent Stand Up (position verticale) à 0,6 T permettant d’imager le patient en position
fonctionnelle. Il permet d’acquérir des images simulant les positions symptomatiques (flexion,
extension, Trendelenburg, …). Cette gamme trop spécifique ne sera pas pour l’instant
commercialisée en France, ce type d’aimant est réservé pour des applications particulières.
HITACHI
http://www.hitachimed.fr
Gamme :
- Airis II
-
Altaire
0,3 T
0,7 T
aimant permanent ouvert
15 mT/m, SR 20 T/m/s
aimant supraconducteur ouvert
22 mT/m, SR 55 T/m/s
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Hitachi maintient sa place de leader des systèmes ouverts à aimant permanent à champ vertical.
La qualité des images présentées au RSNA et le potentiel annoncé par le constructeur le
conforte sur ce créneau des IRMs ouverts à bas champs. Le parc IRM Hitachi représente 17% du
parc américain. Environ 2300 systèmes sont installés dans le monde. Les ventes sont
essentiellement axées sur le marché américain et Japonais (1 seul appareil en France).
Poursuivant son effort d’innovation, Hitachi présente l’Altaire, comme produit phare de sa
gamme. Cet IRM ouvert à 0,7 T auto-blindé ne nécessite qu’un espace de 35 m2 tout en ayant
des performances similaires aux aimants à hauts champs notamment pour les applications
ostéo-articulaires et cardiologiques.
Sur les équipements Hitachi, la quasi-totalité des séquences sont implémentées, et même
récemment la séquence Dixon permettant de réaliser des images eau/graisse, des séquences de
caractérisation tissulaire, de compensation de mouvements et de fluoroscopie temps réel pour
l’interventionnel.
Le constructeur souligne qu’il différencie systématiquement les antennes d’émission et de
réception de façon à adapter le niveau d’impédance visant à améliorer la qualité image. La
gamme d’antennes est très vaste, parfaitement adaptées à l’anatomie (bon facteur de
remplissage) et en adéquation avec le champ vertical. L’ensemble de ces critères couplé à un
bon facteur de qualité des antennes à basse fréquence donnent lieu à un bon rapport S/B tout en
réduisant les artéfacts.
4. CONCLUSION
L’IRM s’affranchit de plus en plus de ses contraintes. Cette modalité d’imagerie va même jusqu’à
devenir plus rentable en exploitation que sa concurrente directe. Cette technique non irradiante,
comme nous l’avons vu devient pluridisciplinaire voire ouvre les portes à de nouvelles
applications diagnostiques.
L’assouplissement de la réglementation devrait permettre d’accroître son essor, et les
constructeurs ne s’y trompent pas en investissant une grande partie de leurs moyens à son
développement. Une nouvelle ère commence celle de la vulgarisation de cette technique. Les
prochaines années devraient permettre de confirmer cette tendance, à suivre …
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ETAT DE L’ART EN ECHOGRAPHIE
Marc OLIVIER JAFFRE*, Jean Philippe PERRIN**
* CHI de Castres-Mazamet, ** DPM Direction de la Politique Médicale(AP-HP)
LES GRANDES TENDANCES
A l’heure où les concepteurs imaginent déjà la machine du futur, fusion probable de modalités
telles que le scanner, le TEP ou même l’IRM, l’échographie continue son chemin et clame
doucement son indépendance et ses qualités : explorations rapides, non invasives, pour tout
dire, de terrain.
L’échographe du futur se veut à la fois ergonomique et puissant, petit et évolutif, non invasif mais
orienté
malgré tout vers les applications prometteuses des produits de contraste ou
l’accompagnement de l’endoscopie. Comme toujours, c’est un monde de compromis qui attend
l’utilisateur ; un monde de progrès aussi où l’enthousiasme des constructeurs dépasse l’enjeu
commercial.
Le RSNA 2001 affirme les tendances déjà montrées en 2000 et propose quelques concepts
émergents :
- la poursuite de fusions de sociétés et l’évolutivité des matériels, que ce soit sur de nouvelles
plate-formes ou sur celles déjà proposées les années précédentes ; l’ensemble tire les prix
du marché vers le haut ;
- l’intégration de l’imagerie échographique au sein des réseaux d’images malgré ses
spécificités (images dynamiques, couleurs…) grâce à des plate-formes fonctionnant sous
environnement WINDOWS ;
- la recherche pour rendre l’examen échographique le moins opérateur-dépendant possible ;
- pas d’avancées spectaculaires (sondes matricielles par exemple) concernant les technologies
d’acquisitions volumiques (3D et 4D) ;
- un marché potentiel d’échographes portables, déjà présentés en 2000, et qui continue à
émerger.
Le concept d’évolutivité semble devenir un leitmotiv. L’augmentation exponentielle de la
puissance de calcul informatique conduira à installer périodiquement de nouvelles puces et
mémoires sans changement de châssis. Ceci facilitera le déploiement de nombreux logiciels et
algorithmes. Parfois déjà disponibles par "simple" transfert technologique à partir d'autres
modalités (IRM par exemple), ils demeurent aujourd’hui trop exigeants en termes de ressources
matérielles et logicielles. Le marché de l'échographie doit en effet répondre à certains critères de
prix et d'encombrement. La concrétisation de cette tendance devrait se solder par le maintien des
produits dans le temps avec des possibilités d'évolution logicielle. Les acheteurs noteront que
compacité et évolutivité font rarement bon ménage. Un parallèle avec le monde PC pourrait bien
servir de repère.
Et justement, le PC ou plutôt « l’esprit PC » s’installe tranquillement aux commandes et devient
même le standard. Les systèmes d'exploitation MICROSOFT se retrouvent chez la plupart des
fournisseurs. PHILIPS, adepte de systèmes plus industriels, en afficherait même une certaine
singularité. Ce choix du tout WINDOWS (LOGIQ 7 et LOGIQ 9 de GE, NEMIO et APLIO de
TOSHIBA, ANTARES de SIEMENS, VICTOR@ ALPHA de HITACHI et bien d’autres) signe la
volonté de faciliter intégration et connectivité avec les réseaux informatiques actuels.
En rejoignant le clan des "standards", les industriels bénéficient des périphériques du monde PC,
gain déjà fort substantiel. Mais la stratégie sous-jacente se montre tout aussi subtile.
Les systèmes WINDOWS n’ont plus rien à envier au légendaire UNIX. Stabilité, bug, rapidité et
autres querelles si souvent entretenues sont désormais voués à disparaître. L’architecture et
l’assemblage se simplifient permettant ainsi d’effectuer de bonnes réductions de coût de
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production, au moins sur la partie machine. Les fournisseurs peuvent ainsi concentrer leurs
efforts et donc leur valeur ajoutée sur le niveau applicatif et sur les sondes.
Enfin, familiariser les utilisateurs avec un système bien connu, c’est capitaliser la formation dans
le temps pour les logiciels à venir, les nouvelles fonctionnalités et les manipulations délicates (3D
et produits de contraste).
L’année 2001 se veut également révélatrice sur le terrain de la 3D. La majorité des constructeurs
disposent de sondes « 1D ». L'acquisition volumique est obtenue soit par balayage mécanique
soit par balayage électronique. Aujourd'hui, la meilleure acquisition volumique temps réel (4D) se
fait toujours à l'aide d'une sonde mécanique.
Quant aux sondes matricielles (sondes « 2D »), elles posent de réelles difficultés technologiques
surtout pour obtenir la 3D temps réel. Avec 2600 éléments par exemple (matrice 51_), elles
nécessiteraient quelque 7800 canaux de traitement pour donner accès à une 4D acceptable.
Pour le moment, l’acquisition volumique ne permet pas de conserver le caractère dynamique et
interactif de l’échographie. L’analyse quantitative de la masse énorme d’information sera résolue
en fonction des progrès sur le plan de la connectique et du logiciel.
L'intérêt de la 3D «à tout prix» fait l'objet d'interrogations et son coût freine sans doute sa
diffusion. L’anatomie «en mouvement» représente pourtant la quête ultime, pas forcément et
immédiatement sur le plan clinique d’ailleurs mais au moins sur le plan industriel vis-à-vis des
autres modalités. Certains fournisseurs déploient d’énormes budgets en recherche et
développement. Le retour sur investissement s’établira alors sur le principe de ventes massives
et/ou de prix élevés ; les fusions de sociétés sont de bons moyens d’y parvenir. D’autres
préfèrent observer la bataille que de jeunes entreprises se livrent actuellement sur le secteur de
la 3D, quitte à les « coacher » un peu ; les meilleures seront rachetées.
Il existe 2 modes d’utilisation de la 3D : le premier consiste à utiliser la 3D pour de la présentation
surfacique, pour l’obstétrique par exemple. Le second demande à pouvoir «rentrer» dans le
volume acquis selon différents plans (comme le MPR des scanographes). Les principales
applications se situeraient en cardio-vasculaire , radiologie (oncologie), suivi de biopsie, etc.
Le marché des échographes portables est quand à lui prêt à une diffusion massive. Après le
SONOHEART, dédié à la cardiologie présenté en 2000, la société SONOSITE propose, le
SONOSITE 180+ dédié à la radiologie. Il a strictement le même design que son prédécesseur et
il est tout aussi performant. La société TERASON (déjà citée en 2000) se positionne de façon
encore plus radicale quant à la portabilité. Elle commercialise. des sondes échographiques dont
le câble est muni d’un boîtier contenant le formateur de faisceaux et qui se connectent à un
micro-ordinateur (portable ou non). Les logiciels d’échographie sont fournis sur un CD-Rom.
Bien que les industriels soient prêts depuis 2 ans, le marché des portables semble encore
incertain. Leur utilisation dans les services d’urgences et les SMUR pourrait se justifier. Le
débrouillage en clinique (obstétrique, cardiologie, vasculaire superficiel, …) reste une pratique à
valider. Des problèmes de maintenance et de protection contre le vol devront aussi être résolus.
Enfin, la diffusion de ce type de machine en médecine de ville soulève la question de la prise en
charge des actes d’échographie.
Enfin, la société ADVANCED DIAGNOSTICS réinvente l’imagerie ultrasonore holographique
(technologie DEI : Diffractive Energy Imaging) et commercialise le système AVERA, agréé par la
FDA en novembre 2000. Elle souligne que « cette technologie est particulièrement appropriée à
l’imagerie des tissus de seins denses et que cette technique est jugée par les patientes moins
douloureuse que les mammographies ». D’autres applications possibles seraient l’imagerie des
muscles et des articulations.
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ETAT DU MARCHE
L'échographie représente aujourd'hui 12 % des examens radiologiques, soit une faible part
comparée aux examens radiologiques conventionnels. D’un autre côté, l'échographie détient de
20 à 25% des parts de marchés de l’imagerie ce qui correspond parfois, non sans étonner, à la
valeur prise par les échographes sur le parc d’imagerie installé dans les établissements de santé.
Le potentiel de croissance semble important en Amérique du Nord (10%) ainsi qu’en Europe de
l’Est, et dans toute la zone Asie/Pacifique.
En Europe, la progression s’infléchit par rapport aux années précédentes et diminuera
probablement de 6 à 4%. L'échographie est considérée comme un outil majeur du diagnostic final
et elle est largement diffusée. Il faut s’attendre à un taux de croissance plus faible, émergeant
d’un marché consacré au renouvellement et à la spécialisation, et malgré des prix de marché en
augmentation.
Le regroupement des sociétés acquises par PHILIPS (ATL et AGILENT) et SIEMENS (ACUSON)
est maintenant effectif. GE, HITACHI, PHILIPS, SIEMENS et TOSHIBA représentent la majorité
du marché des ultrasons (comme de l’imagerie). Si PHILIPS peut dire qu’il est maintenant en
seconde position « juste derrière GE » sur le marché de l’imagerie, c’est grâce au rachat d’ATL.
En effet, ATL et ACUSON détenaient une part significative du marché de l’échographie. Il faut
rappeler que GE avait déjà acquis en 1998 la société VINGMED, spécialisée en
échocardiographie, et en 2001, la société KRETZ dont le savoir-faire est reconnu en échographie
3D.
On notera avec intérêt que les gammes de matériels restent parfois redondantes, de peur
probablement de déstabiliser la clientèle (achat, SAV). Le marché de la cardiologie, mal
représenté au RSNA, fait toujours l'objet d'une activité et d'une gamme spécifique.
Un lissage des gammes, voire une réduction du nombre des marques est à prévoir dans les
années à venir. Outre le chevauchement des modèles, les fusions amorcent souvent un
phénomène de standardisation ; or standard et créativité n’ont jamais fait bon ménage. Les
grands fournisseurs pourraient bien synthétiser et normaliser les technologies au risque de
dégrader considérablement le bouillonnement d’idées présent sur des marchés plus diffus.
Le malaise français sur les aspects médico-légaux de spécialités telles que la gynéco-obstétrique
ne transparaît par directement à Chicago. Il existe déjà une possibilité d’accréditation pour les
échographistes. Mais d’autres initiatives méritent d’être citées notamment une collaboration
internationale pour la mise en place d’une base de données des anomalies fœtales (International
Registry of Fœtal Anomalies - IRONFAN) consultables par Internet. Il s’agit de proposer en ligne
plusieurs milliers de malformations. La consultation est accessible à partir ou près de
l’échographe.
Au-delà de cette gigantesque encyclopédie, des conseils en termes de «timing» et
programmation des examens pourraient aussi voir le jour. L’objectif est de démontrer qu’une
anomalie prévisible devrait automatiquement influencer la date de l’examen afin de favoriser son
dépistage. Par exemple, certaines anomalies sont visibles uniquement la 12ième semaine et pas
après ; donc l’examen doit se faire la 12ième semaine. Les professionnels jugeront l’intérêt et les
possibilités d’application !
Quoiqu’il en soit, la question posée en France ne se situe pas directement sur les obligations de
moyens. La suspension de l’arrêt PERRUCHE donne une première bouffée d’air frais aux
praticiens français, mais l’épisode a marqué les esprits. Il ne fait aucun doute que la réflexion est
amenée à se poursuivre.
TENDANCES TECHNOLOGIQUES
La volonté de proposer des solutions technologiques moins opérateur-dépendant demeure
encore le maître mot en échographie. Certains paramètres physiques seront toujours immuables
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: longueur d’ondes, vitesse du son, comportement des signaux à travers les tissus et faiblesse de
l’œil humain à discerner les contrastes.
Le champ d’action et de progression reste tout de même très large. On assiste à une
convergence marquée des fournisseurs en termes d’avancées technologiques. Elles concernent
soit la partie émission / réception du signal (codage de phase et / ou d'amplitude, gain intelligent,
travail sur les sondes, tirs multi directionnels, etc.), soit le traitement des données acquises ainsi
que la communication et la diffusion de ces données.
Le codage de pulse
L’émission d’un signal primaire engendre la formation d’échos qui, en retour, forment l’image.
Pour cette raison, la séquence de réception des signaux joue un rôle essentiel. Elle apparaît
même comme le cycle le plus important, parfois au détriment du signal d’émission. Aujourd’hui, le
pulse émis est classiquement dit « large bande », c’est à dire constitué d’une demi-oscillation la
plus étroite possible dans le temps.
De nouvelles techniques de codage des signaux tendent à prouver à la fois l’importance des
signaux d’émission et l’intérêt de leur conférer des aspects particuliers. Il s’agit de donner une
sorte d’identifiant à chaque signal émis et ainsi de le situer dans le temps et dans l’espace. Les
améliorations obtenues en termes de qualité « image » sont remarquables notamment sur les
sondes linéaires. Le codage de pulse augmente la sensibilité (le rapport signal / bruit) sans
affecter la résolution. Le travail en profondeur devient accessible à des fréquences élevées.
Chez GE tout signal émis est constitué d’un train d’ondes dont le nombre change à chaque
émission. Cette technique, dite de « 4 ième génération » souligne avant tout que GE possédait déjà
un savoir-faire dans le domaine.
La solution développée par SIEMENS-ACUSON (Coherent Pulse Formation) consiste à coder le
signal en fréquence. Le train d’ondes émis possède plusieurs oscillations dont la fréquence
augmente alors que l’amplitude diminue. SIEMENS-ACUSON parle de « chirp » (sifflement
d’oiseaux en français).
Le codage de pulse fait étrangement penser aux séquences IRM. Verra-t-on apparaître une
panoplie de séquences de codage à utiliser dans telle ou telle situation ?
B-Flow et dynamic flow
La mesure de vitesses des flux s’effectue soit dans une base fréquentielle (technique Doppler)
soit dans une base temporelle. C’est justement une partie du principe du B-Flow (GE) et du
Dynamic Flow (TOSHIBA). Mais la technique n’a rien de nouveau puisqu’il s’agit de variantes du
CVI (Color Velocity Imaging) développé par PHILIPS au début des années 1990. Elle consiste à
émettre des signaux particuliers et de procéder à leur auto corrélation (2 à 2) dans le temps.
B-Flow et Dynamic Flow autorisent la visualisation de flux et mouvements lents ou rapides, sans
repliement (aliasing) dans un mode équivalent au mode B. Tous les mouvements sont
observables. La résolution n’est pas non plus affectée puisque la fréquence n’intervient pas
directement dans la mesure. Enfin, la cadence de tirs reste relativement soutenue car
l’information élémentaire est obtenue à partir de 2 signaux.
Les produits de contraste ultrasonores (PCUS)
L’utilisation initiale des PCUS était l’amélioration du signal en échographie Doppler couleur et
intéressait tout particulièrement les cardiologues. Aujourd’hui, l’objectif des études en cours (sur
la stabilité des PCUS et sur les matériels d’échographie) est l’imagerie de perfusion en temps
réel des tumeurs. Ils améliorent l’examen par modification de l’intensité normale du signal ; pour
l’instant par augmentation du signal. On dénombre différents types de produits de contraste selon
leur distribution exclusive ou non dans un organe ou tissu (spécificité d’organes) et le temps
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durant lequel cette spécificité se prolonge (spécificité plus ou moins prolongée). La possibilité
d’obtenir une image utile repose sur une concentration sélective du produit de contraste sur
l’organe cible et de sa rétention par les tissus hypoéchogènes (tumoraux, par exemple).
Côté imagerie, l’utilisation de PCUS met en jeu des caractéristiques spécifiques d’émission des
ultrasons. Puissance acoustique, fréquence de réception et nombre d’impulsions sont autant de
paramètres qui conditionnent le comportement physique des micro bulles (vibration, destruction,
etc.) et donc la réponse ultrasonore de retour. La méthode d’analyse se base essentiellement sur
le travail en imagerie harmonique en distinguant deux stratégies :
1. La première technique, que l’on pourrait qualifier d’imagerie harmonique monoimpulsionnelle » simple consiste à utiliser un signal d'index mécanique élevé pour obtenir
un signal harmonique important. Elle a pour défaut de détruire les bulles. C'est pourquoi
on peut employer une émission continue ou intermittente d’ultrasons pour les études de
perfusion (mode « Contrast Tune Imaging » de ESAOTE, mode « Flash Echo » de
TOSHIBA). La destruction localisée des bulles sous l'action du faisceau d'ultrasons est
une technique prometteuse qui devrait permettre de délivrer des médicaments
uniquement sur des cibles bien localisées.
2. La seconde technique, l'« imagerie harmonique de soustraction », consiste à mettre en
évidence un signal harmonique plus faible par soustraction du signal à propagation
linéaire soit à partir d’émissions mono impulsionnelles (« Coherent Imaging Single Pusle
Cancellation » par SIEMENS-ACUSON), soit à partir d’inversion des phases (PHILIPS et
SIEMENS). L'intensité de l'onde émise ne provoque pas la destruction des bulles du
produit de contraste. TOSHIBA possède également un mode nommé « Real Time Flash
Echo Imaging » de soustraction des images avant et après destruction des micro bulles.
Alors que les techniques d’imagerie sont déjà disponibles depuis quelques années, les produits
de contraste, annoncés depuis 10 ans bientôt, connaissent un développement très lent. Les
constructeurs d’échographes soulignent d’ailleurs cette contradiction entre la rapidité des
évolutions technologiques et les lenteurs de mise à disposition de produits de contraste,
notamment dues aux procédures d’obtention d’autorisation de mise sur le marché. Il s’agit de
trouver des produits spécifiques, bon émetteur et qui répondent à des critères de sécurité pour le
patient. Pour ce qui est de leur diffusion, le remboursement d’un médicament utilisé en séance
d’échographie doit être fixé et accepté
La synchronisation du passage des PCUS reste également moins évidente que sur d’autres
modalités comme le scanner ou l’IRM. L’auto détection semble quasi impossible du fait des
mouvements organe/patient/opérateur. Enfin la maîtrise des différents éléments
image/sonde/réglage/injection réclame une certaine habitude, voire une expertise et un calme à
toute épreuve.
L’imagerie ultrasonore holographique (technologie DEI : Diffractive Energy Imaging)
La formation d’une image en temps réel passe par deux étapes, acoustique puis optique. L’image
optique est recueillie par une caméra CCD et visualisée sur un moniteur.
Sur le principe, un faisceau ultrasonore cohérent traverse l’objet à examiner. La transmission
acoustique est améliorée par l’eau dans laquelle il est immergé. Une image plane est donnée par
la récupération sur un capteur spécifique de microsources ultrasonores qui oscillent sur la même
fréquence mais avec un déphasage et des amplitudes différents. Ces microsources sont
visualisées grâce à une source de lumière cohérente, donc un laser. Le déplacement du plan
focal dans l’objet et des lentilles à un pas déterminé fourniront une succession d’images planes.
Une reconstruction informatique donnera le volume.
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OFFRE INDUSTRIELLE
GEMS
GE présente le LOGIQ 7 et le LOGIQ 9 ; le premier est un appareil modulable capable de
répondre à l’ensemble des spécialités tandis que le second sera livré toutes options à l'attention
de toutes les spécialités sauf la cardiologie.
Ces nouveautés posent les piliers d’un environnement repensé dit « TRUSCAN ». Les nouvelles
machines se veulent conviviales, ergonomiques et intuitives. Pour cela, mobilité des commandes
et système d’exploitation WINDOWS ont été conjugués. Toujours dans ce sens, GE appuie un
discours orienté « évolution logicielle ».
GE parie également sur la possibilité d’un retraitement total en différé d'une séquence
échographique à partir d'un stockage en données brutes. Sur le plan pratique, les données sont
mises en mémoire (boucle jusqu’à 23 secondes, 5000 images enregistrables) ou envoyées sur
une console de post-traitement nommée LOGIQWORKS (équivalent de RADWORKS). Outre la
retouche d’images pour trouver le bon réglage, le stockage et la mise à disposition des données
brutes peuvent s’avérer utiles pour la comparaison des images au cours du même examen ou en
différé. Une des nouvelles fonctions annoncées facilite la comparaison des examens d’un même
patient dans le temps. Le suivi d’une pathologie s’en trouverait alors amélioré. Mais le traitement
et la lecture en temps différé des images échographiques semblent des concepts spécifiquement
américains, du moins pour le moment. Les opérateurs auront-ils le temps de s’investir dans de
telles pratiques ?
GE intègre la 4ième génération de codage de pulses. Installée sur les LOGIQ 7 et 9, elle
permettrait un travail à 18 cm avec une sonde 8 MHz.
Quant à la 3D et la 4D, GE avoue les difficultés rencontrées sur les sondes matricielles. Le
rachat de la société KRETZ (août 2001) et celui de ECHOTEC (avril 2001) signifie malgré tout
une tentative de positionnement de GE. KRETZ jouit non seulement d’une compétence
technologique respectée en 4D, mais aussi d’une très bonne crédibilité auprès des cliniciens.
GE, peu enclin aux changements de noms par le passé, devrait laisser aux firmes spécialisées
dans le 3D une certaine indépendance. Par exemple, ECHOTECH devrait conserver son siège à
MUNICH (Allemagne) tandis que le nom KRETZ devrait survivre.
Les LOGIQ 700, 500 et 400 restent au catalogue.
PHILIPS
Le stand PHILIPS abrite cette année les gammes ATL et AGILENT. Ces noms pourraient être
voués à disparaître si le marché ne plébiscitait pas autant son attachement à ces mêmes
marques. PHILIPS représente aujourd'hui la plus grosse entreprise en échographie.
En nouveauté, PHILIPS dévoile, avec le même enthousiasme que le SonoCT en 2000, le
procédé XRES (eXtrême RESolution). Disponible uniquement sur la plate-forme HDI 5000
SonoCT pour l’instant (décision purement commerciale selon PHILIPS), XRES est une technique
de visualisation issue de l’IRM. Elle atténue le bruit, améliore les contours, tente de faire ressortir
l’information utile et aide finalement l’œil humain à mieux percevoir les détails. Au départ, il s’agit
d’une technique basée sur l’analyse de l’image. XRES recherche des relations entre des groupes
de pixels et harmonise leur valeur.
Avec cette nouvelle fonctionnalité, PHILIPS se positionne clairement sur le secteur du logiciel
post-acquisition de données. C'est un premier pas vers les techniques de traitement parallèle et
logiciels associés que le monde de l'échographie risque de découvrir pour les images 2D et
encore bien plus pour la 3D.
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PHILIPS récupère l’OPTIGO, échocardiographe portable de la gamme AGILENT et l’IMAGEPOINT, échographe dédié à la radiologie datant de 1995.
HITACHI
HITACHI maintient un certain dynamisme en proposant une nouvelle plate-forme, le VICTOR@
ALPHA, une évolution du VICTOR@ sorti en 2000. Il offre des performances d'un échographe de
très haut de gamme dit « 512 canaux », large bande passante avec conditionnement de la
séquence d’émission, de type codage de pulse. Il intègre aussi l'harmonique avec un procédé dit
« inversion de pulse ». Sa compacité est remarquable. L’utilisateur devra s’affranchir de tout a
priori pour ne pas associer taille et puissance.
Les systèmes HITACHI fonctionnent sous WINDOWS NT depuis quelques années. Les liaisons
et communications sont simples et des requêtes SQL externes permettent d’attaquer la base de
données d’images intégrée à la machine. Même si le marché français n’est pas directement
concerné, HITACHI dispose également d’un serveur pour le post-traitement des images.
On note en « Work In Progress » une sonde matricielle pour le 3D, de 20 par 60 mm intégrant
8090 éléments. La gestion des signaux se ferait par association et chevauchement annulaire des
séries de cristaux sélectionnées pour chaque émission. Le traitement est simple et avantageux
en termes de focalisation.
HITAHI est associé aux sociétés FUJINON et PENTAX pour fournir une plate-forme dédiée à
l’échoendoscopie. FUJINON propose une gamme complète de minisondes d’échoendoscopie
(sondes mécaniques avec un moteur d’entraînement externe qui s’introduisent dans le canal
opérateur d’un endoscope) et PENTAX propose toujours les sondes d’échoendoscopie
conventionnelles et maintenant une sonde d’échoendoscopie électronique d’imagerie sectorielle
tri-fréquence avec doppler couleur et avec un canal opérateur permettant les ponctions.
L’échoendoscopie s’est largement diffusée au Japon et en France tout particulièrement et
l’utilisation de minisondes d’échoendoscopie commence à se développer mais reste réservée à
des sites expérimentés.
ALOKA
En termes de nouveauté, ALOKA présente le PROSOUND 4000 (256 canaux) qui vient
compléter la base de la gamme des PROSOUND 5000 et 5500. Il s’agit d’un échographe couleur
offrant à la fois de bonnes performances pour un prix raisonnable. ALOKA mise donc sur un
rapport qualité/prix. Le PROSOUND 4000 possède sa propre gamme de sondes. Elles sont
constituées de 196 éléments et dites «Très Haute Densité». L’appellation ne révèle pas une
technologie futuriste. Par rapport aux sondes à 196 éléments avec technique hémisphérique pour
diminuer les lobes latéraux des 5000 et 5500, les sondes du 4000 disposent de cristaux de forme
différente et participent surtout au compromis recherché en termes de prix.
ALOKA, comme HITACHI, dispose depuis 2000 d’une plate-forme complète d’échoendoscopie
commercialisée par OLYMPUS.
D’une manière générale, ALOKA fournirait un certain nombre de sondes à d’autres fournisseurs
du marché.
MEDISON
Avec la perte de la commercialisation (sauf sur l’Asie) du VOLUSON 730 suite au rachat de
KRETZ par GEMS, MEDISON ne dispose plus d’appareil haut de gamme. En temps que
fournisseur de nombreuses pièces chez KRETZ, MEDISON travaille malgré tout sur un projet
haut de gamme qui devrait voir le jour au 2ième semestre 2002. Le prototype nommé pour le
moment THE ressemble fortement au VOLUSON 730.
MEDISON avait dévoilé le SA 9900 au RSNA 2000, imposante machine de 256 canaux,
fonctionnant sous WINDOWS 2000, et déjà précurseur des rondeurs à la mode. Elle sort en 2001
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le très compact SA 8000 de 256 canaux. L’air de famille avec les autres échographes issus de
l’ancien rapprochement KRETZ-MEDISON est frappant. D’ailleurs 3 ports de sondes sont
disponibles : 2 pour les sondes MEDISON et 1 pour les sondes KRETZ.
Au chapitre des évolutions, le SA 6000 version 2 reçoit des capacités de stockages
supplémentaires pour répondre aussi bien au marché de la gynéco-obstétrique que celui de la
radiologie.
MEDISON peut également se positionner sur le marché des portables avec le MYSONO 201,
déjà présenté en 2000.
SIEMENS
SIEMENS, qui a racheté ACUSON, propose un choix multiple d’échographes notamment dans le
secteur du haut de gamme. A ce niveau, on retrouve l’ELEGRA et le SEQUOIA ainsi qu’une
nouvelle plate-forme, l’ANTARES dont l’objectif est de se positionner entre ses 2 «aînées».
Ergonomie et compacité sont au rendez-vous : une grande enquête par questionnaire auprès
d’échographistes a démontré que l'ergonomie était un critère de décision important lors d'une
acquisition. La société SIEMENS a donc conçu l’ANTARES de façon à favoriser productivité et
confort pour l'opérateur.
SIEMENS prétend également fusionner les expertises des 2 sociétés sur cette seule machine et
côté logiciel, l’ANTARES dispose de l’environnement SYNGO dit "Easy to use". Déjà déployé sur
d’autres modalités de la marque, SYNGO apporte l'argument choc "Know One Know All" puisque
les opérateurs bénéficient d'un environnement identique à la console d'un scanner, d'un
échographe ou d'un IRM.
Chez SIEMENS-ACUSON, le SEQUOIA prend la place de leader. Les innovations sur cette
plate-forme sont multiples et le constructeur ne ménage pas ses efforts pour livrer toutes les
informations techniques nécessaires pour comprendre leurs fonctionnements. Aujourd'hui, la
révision 6 du SEQUOIA propose le TEQ (Tissue EQualization); c'est une sorte de gain intelligent
qui différencie les structures (liquides, graisse, tissus, membranes) et propose une courbe de
gain automatique. Le travail sur le codage de pulse et l'utilisation des phases et amplitudes des
signaux fait l'objet d’innovations et de communications intenses.
TOSHIBA
Avec 2 plates-formes supplémentaires à son catalogue, TOSHIBA n’est pas non plus en reste de
nouveautés. Issus d’un même processus de développement, le NEMIO et l’APLIO tirent la
gamme TOSHIBA vers le haut.
L’APLIO est une plate-forme très haut de gamme. Elle représente désormais le "fer de lance"
TOSHIBA et concentre tout le savoir-faire technologique du constructeur. Les données brutes
sont disponibles ; leur utilisation se situerait plutôt en activité de recherche. De nouvelles sondes
à base «cristal» (Single Cristal Technology) devraient aussi voir le jour. Cette évolution est à
suivre avec attention puisqu'elle préfigure des choix technologiques intéressants dans un cadre
de compromis entre sensibilité, bande passante, coefficient de couplage et artefacts.
Côté NEMIO, il s’agit d’une machine haut de gamme compacte et modulaire. L’objectif est de
répondre aux différentes disciplines avec 4 configurations adaptables sans pour autant pénaliser
les performances. Les options confèrent au NEMIO la possibilité de répondre à quasiment toutes
les demandes tant sur le plan de la visualisation (3D, panoramique, etc.) qu'au niveau de
l'exploitation du dossier patient et de la communication des données. 24 sondes, en provenance
du POWERVISION et déjà disponibles, rendent le NEMIO prêt à la diffusion.
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B-K MEDICAL - ANALOGIC
La société Danoise, rachetée par ANALOGIC depuis déjà 5 ans, continue son positionnement en
salle d’opération.
Sur la base du 2102 HAWK XDI (déjà cité en 2000), le fournisseur renforce son attention pour
faciliter la connexion rapide aux moniteurs présents dans les salles d’opération. Les images sont
superposables et apparaissent par défaut sous forme d’icônes ; l’opérateur les agrandit ou non.
Afin de respecter l’environnement, la plate-forme possède évidemment un système de
commandes conforme au milieu stérile.
En aboutissement, B-K MEDICAL souhaite transformer l’image échographique en élément aussi
indispensable et aussi disponible que les fluides médicaux au bloc opératoire. Par exemple,
chaque bras chirurgical pourrait être équipé d’un connecteur de sondes.
Enfin, en tant que fournisseur de composants pour l’imagerie, ANALOGIC, présente l’AN2300.
Cette machine s’adresse aux fournisseurs d’échographes puisqu’il s’agit d’une base PC sans
implémentation de logiciels spécialisés. Avec cette plate-forme moyenne gamme, ANALOGIC
permet à certains fournisseurs de mettre à disposition du marché une solution sans avoir à partir
de zéro sur le plan de la conception.
ESAOTE
Cette année, ESAOTE lance le CARIS PLUS. A mi-chemin entre le portable et le mobile, le
CARIS PLUS sous forme portable ressemble à une petite valise qu’il est possible d’insérer dans
un module mobile. Sous cette configuration, l’opérateur dispose alors d’un vrai moniteur, d’une
centrale d’impression et de l’ensemble des accessoires d’un échographe « normal ». L’ensemble
reprend le savoir-faire de ESAOTE, c’est-à-dire modernité et convivialité. Il faut noter que
ESAOTE a profité très tôt (quelques années) d’une migration vers une architecture PC. Les
résultats en termes d’ergonomie et de qualité des écrans sont toujours étonnants.
ESAOTE, en collaboration avec BRACCO dont le produit de contraste Sonovue® (micobulles de
sulfure-hexafluoride (SF6) encapsulées dans une enveloppe de sulfolipide) n’a pas d’AMM en
France, continue ses recherches sur l’imagerie de contraste. La firme introduit le Contrast Tune
Imaging (CnTI). Cette fonction logicielle gère les signaux afin d’augmenter la durée de vie des
produits de contraste et donc faciliter la procédure.
L’évolution du TECHNOS en version 512 canaux n’a pas été présentée sur le salon. La qualité
des TECHNOS actuels laisse pourtant présager une très bonne surprise qu’il faut donc remettre
à plus tard.
CONCLUSION
Le monde de l’échographie se tourne désormais vers des architectures simples et connues de
type PC. Du même coup, communication et archivage deviennent des caractéristiques propres et
non plus des problèmes. A court terme, cette composante permettra sans doute de s’appuyer sur
de grosses progressions logicielles. Toutes les données recueillies bénéficient à la fois pour le
diagnostic mais aussi comme matière d’amélioration des algorithmes. Le monde de l’informatique
apportera quant à lui des solutions en électronique pour les calculs et la mémoire.
Sur le plan de la 3D ou des produits de contraste, les évolutions sont plus délicates. La
focalisation des constructeurs et des opérateurs se situe bien dans cette direction, mais la
constante de temps risque d’être un peu plus longue. L’examen d’échographie se doit de rester
pratique et rapide.
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MEDECINE NUCLEAIRE
Didier VALLENS*, Geneviève WAHART**, André BOUGAUD***,
*Consultant indépendant, **CHR de Poitiers, ***CHR de Besançon
INTRODUCTION ET DONNEES DU MARCHE
Localisation du salon oblige, et très actif avec 40 % du marché mondial de la médecine nucléaire,
le secteur retenait son souffle sur le salon de Chicago. Le CMS (Center for Medicare and
Medicaid Services), organisme sanitaire américain, a en effet décidé une forte baisse du
remboursement de certains examens : l’acte de Tomographie à Emission de Positons (TEP)
pourrait alors passer de 2.300 $ à 840 $ ! Et dans ces conditions, la commercialisation des
caméras à coïncidence équipé de cristaux de iodure de sodium (NaI) pourrait être purement
suspendue.
Le marché mondial avait jusque là connu une forte progression, continue depuis 1999, du fait au
moins de trois facteurs : l’augmentation de la demande cardiologique, l’introduction plus massive
de la coïncidence (sur les caméras et surtout sur les TEP) avec près de 20 % de croissance
annuelle sur ce créneau, enfin le marché de renouvellement du parc installé.
S’agissant précisément du TEP, il est devenu presque un lieu commun que de rappeler
l’intérêt de la tomographie par émission de positons, pour représenter l’activité métabolique
des tissus là où les autres méthodes d’imagerie s’en tiennent prioritairement à une analyse
morphologique.
Après son introduction en recherche biomédicale au cours des années 70, cette technique
paraît bien lancée. Elle suscite la convoitise tant chez les utilisateurs - bio-physiciens,
radiologues, cliniciens - que les grands industriels. Faut-il s’en étonner …La réponse est
somme tout dans l’acharnement qui se manifeste en chaque professionnel de santé à
donner du prolongement à toute approche diagnostique par des actes thérapeutiques
pertinents. Ainsi, par l’analyse quantitative de la perfusion, de la densité pulmonaire, de la
concentration en glucose, ou même des antibiotiques, le suivi thérapeutique trouve son
sens... par son essence même.
Pour autant, nul ne saurait ignorer la part très lourde de l’investissement pour l’équipement luimême, de son environnement propre lié à la délivrance des traceurs, comme de l’exigence en
termes de mise en oeuvre, de suivi en moyens humains, techniques et financiers. Malgré tout, la
dynamique est bien là. L’offre industrielle le confirme dans les nouveautés présentées au RSNA
2001. Les solutions techniques avancées, qui, tout en répondant avec des approches différentes,
montrent bien que dans ce domaine, la réflexion est en marche pour inscrire cette technique en
routine clinique.
Pour s’en convaincre, nous noterons ce qui fut l’un des points forts de ce RSNA 2001: le PETSCAN. Né de la conjonction de deux techniques scanner et TEP pour fonder une seule entité,
nous apprécierons ce clin d’œil de l’histoire qui touche à l’aventure humaine, celle de Hounsfield
pour le scanner, et des Docteurs Alavi, Kuhl, Reivich de l’université de Pennsylvanie pour le TEP.
Voilà 25 ans, tous se sont inscrits dans une même dynamique : faire avancer la médecine en
s’appuyant sur la technologie. Aujourd’hui leurs inventions n’en font plus qu’une.
LES TENDANCES
Parmi les principaux fournisseurs d’équipements de radiologie, les trois sociétés, GEMS, Philips
et Siemens, offrent une gamme complète de modalités de médecine nucléaire, de la gamma
caméra simple tête au TEP dédié haut de gamme avec scanner couplé.
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Philips, avec le rachat de Marconi, trouve dans sa gamme de scanners des produits
complémentaires aux équipements PET proposés à l’origine par la société ADAC.
GEMS, renforce ses partenariats avec des fournisseurs de produits pharmaceutiques comme la
Société Glaxo ou, comme annoncé au cours du congrès, avec la Société Amersheim. Nul doute
que ces accords contribueront à simplifier les procédures de conduites des examens et rendront
plus accessibles l’usage des traceurs ou de leurs conditionnements.
Siemens développe son partenariat avec la société CTI, par le prolongement d’une joint venture
les conduisant à prendre appui sur un consortium commun, la société CPS. Ainsi, la société
SIEMENS propose-t-elle aussi une offre plus complète.
La grande tendance, faut-il le rappeler, réside sans aucun doute dans le couplage du TEP avec
un scanner. C’est l’un des aspects majeurs du congrès 2001, certains n’hésitant pas à situer le
marché futur couvert à 80 % par ce type de produit. Sans doute faut-il voir à nouveau l’influence
du marché américain où, contrairement à la France, 80 % des services de Médecine Nucléaire
sont intégrés aux services de Radiologie.
Cela étant, nul ne saurait ignorer l’intérêt d’allier ces deux techniques pour obtenir une image
fonctionnelle et anatomique, même si certains s’interrogent sur la cohabitation possible d’une
détection de 2 énergies : 100 KeV pour le scanner et 511 KeV pour le TEP.
Aussi, à quand un seul et même détecteur pour un double usage dans la
perspective de temps d’examen plus courts, d’une meilleure prise en compte des
mouvements respiratoires et d’une amélioration notable de l’ergonomie ? Sur ce
dernier point, on peut également s’interroger sur les choix technologiques qui nous
sont proposés par certains industriels, tant l’ossature parait lourde et peu
accessible aux patients difficiles ou claustrophobes.
CAS PARTICULIER DES DETECTEURS DES TEP
Sur ce plan, les données n’ont pas changé. Nous retrouvons les produits NaI, GSO, LSO, selon
les industriels et les modèles présentés. Dans ce domaine tout particulièrement, la course à la
performance est d’ailleurs lancée.
Rappelons ici, car il est complexe, le principe de la détection de coïncidence : certains isotopes
radioactifs émettent des positons qui, lors de leur interaction avec la lumière, émettent par
annihilation 2 photons gamma de 511 KeV chacun, à 180° l’un de l’autre. La détection simultanée
de ces 2 photons permet de savoir sur quelle ligne s’est produite l’émission radioactive. Les
méthodes de reconstruction indiquent ensuite la distribution de la radioactivité dans le volume
exploré.
L’appareil de référence est la caméra dédiée TEP. Cependant, l’adaptation d’un
cristal plus épais sur les gamma-caméras et l’ajout d’une électronique puissante,
autorisant la détection en coïncidence sans collimateur, sont une solution moins
coûteuse.
Il est généralement admis que l’épaisseur du cristal du détecteur doit être de l’ordre du demipouce (12,7 mm) voire de 3/4 de pouce (19 mm). Cela permet de réaliser, sans trop de perte de
qualité, la plupart des examens scintigraphiques classiques à l’exception des très basses
énergies (la perte de résolution spatiale intrinsèque n’a que peu d’impact sur la qualité des
examens tomographiques au Thallium). C’est ainsi qu’il apparaît sur le marché des cristaux
“pixellisés” d’un pouce (25,4 mm) pour pouvoir assurer les examens en détection de coïncidence,
mais également les examens en basse énergie.
Les caméras TEP dédiées présentent de meilleures sensibilités et résolutions que les
caméras SPECT, selon les indications, les contraintes ne sont pas les mêmes. On
recherche la très haute résolution en Neurologie, on privilégie la rapidité en Cardiologie et
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en Oncologie (corps entier et mode 3D). Deux modes d’ acquisition sont en général
proposés : le mode 2D (avec SEPTA) et le mode 3D : meilleure statistique mais quantité
plus élevée de diffusé et de fausses coïncidences ; sur ce point la discussion est encore
ouverte et nous fait rencontrer des adeptes des deux modes d’acquisition, 2D et 3D.
S’agissant du CT-PET (ou TEP-TDM) pour la France, l’autorisation (au titre des
équipements lourds) est demandée pour le TEP, et le scanner est présenté pour ce qu’il est
en fait ici : un système de source et de détecteurs utilisé en vue de la correction
d’atténuation.
Il s’agit d’ailleurs bien d’une imagerie d’émission (photons en coïncidence) corrigée par une
cartographie (image) de transmission obtenue par un scanner, ce qui améliore
considérablement la qualité de l’imagerie TEP.
Sans doute ces innovations justifieraient-elles d’être accompagnées d’études médicoéconomiques multicentriques. Une première expérience dans ce domaine doit être mise en
oeuvre dès 2002, pour évaluer l’utilisation des équipements en cours d’acquisition dans l’Est de
la France : CHU de Besançon, Dijon, Nancy, Reims et Strasbourg .
Nous ne sommes à nouveau qu’au début d’un concept alliant TEP et scanner. Nul doute que des
données nouvelles par la mise au point de détecteurs au spectre plus large, répondant à une
double exigence TEP et scanner ainsi que d’autres traceurs, d’autres modes de préparation de
doses et de conditionnement s in situ, viendront conforter nos propos d’aujourd’hui.
L’OFFRE INDUSTRIELLE
General Electric Medical Systems (GEMS)
Gamma-caméras
La gamme de gamma caméras GEMS n’a pas beaucoup varié. Appelée Discovery, elle comporte
cinq modèles :
•
En simple tête, équipée de photomultiplicateurs de 3/8 pouce, peu vendues en
France :
o
Millenium MPR : caméra à tête rectangulaire, proposée avec un petit
champ (37 cm x 37 cm) ou un grand champ (37 cm x 50 cm)
o
Millénium DSX : caméra circulaire à petit champ (37 cm x 37 cm) ou grand
champ (54 cm x 40 cm) et qui peut évoluer en double tête.
•
En double tête :
o
Millenium VG : son statif en anneau offre de multiples montages et permet
les examens traditionnels (tomographiques, cardiologiques, etc). Elle peut être
équipée de cristaux NaI de 3/8, 5/8 et 1 pouce. Son prix d’entrée de gamme est
de l’ordre de 460 000 . Elle est aussi proposée en version avec détection par
coïncidence, avec correction d’atténuation par RX (Hawkeye), et qui permet
également la fusion d’image. Enfin son évolution permettrait le couplage à un
scanner.
o
Millenium MG : équipée des mêmes détecteurs que la MPR avec un champ
de 37 x 50 cm, elle est déclinée en deux versions :
§
dédiée cardiaque avec détecteur à angulation fixe (101°)
§
orientation corps entier avec détecteur à angulation variable
Son prix avoisine les 380 000 , elle est peu vendue en France
o
Millénium DST Xii : produit de la fusion avec SMV , elle utilise des cristaux
NaI rectangulaires de 3/8 pouce d’épaisseur, avec un grand champ de 54 cm x
40 cm. Elle offre de multiples incidences et se distingue par son ergonomie, sa
flexibilité et son accès aisé pour les patients à mobilité réduite. Destinée aux
sites généralistes, elle est commercialisée aux environs de 460 000 .
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Deux types de stations de travail ont été présentées, l’objectif étant de les homogénéiser dans
leur usage multimodalités à l’horizon 2002-2003.
•
L’eNTEGRA 20, tournant sous Windows NT, version 2, intègre des applications
spécifiques (quantification de l’activité cardiaque et cérébrale) et généraliste (imagerie
multimodalité). D’origine SMV et Segami, société créée par J.F. Stevenet (un ancien de
Sopha – SMV) et en développement, une version de poche de la console, entegra PE,
sous la forme d’un Compaq iPAQ (non encore agréée par la FDA).
•
La Vision Power Station 6.0., tournant sous Linux, et d’origine SMV
Cyclotron et TEP
GEMS dispose de 2 cyclotrons : le Minitrace (10 MeV auto-blindé), pour la fabrication du FDG in
situ, et le PetTrace (16 MeV non blindé ), avec un exemplaire installé à Sarcelles, et qui peut
livrer jusqu’à 10 sites différents.
GEMS a acquis la société Coïncidence pour ses modules de synthèse de radiopharmaceutiques.
En TEP, avec le modèle Advance Nxi (détecteur « full ring », cristaux de BGO, et acquisition de 5
champs en 30 minutes), GEMS annonce une production de machines en pleine croissance, avec
une visée à 100 caméras par an (10 aujourd’hui).
GEMS annonce enfin le lancement de son système HawkEye, combinaisons Gamma-caméra /
TEP et Scanner / TEP (en ensembles monoblocs), pour fusion des images fonctionnelles et
anatomiques. HawkEye se décline en trois modèles :
•
Discovery VH : 5 appareils en fonctionnement, dont 1 au CAC E. Marquis à
Rennes : cette machine correspond à la Millénium VG équipée de cristaux 1 pouce, de
l’option HawkEye (correction d’atténuation) et du système UC. Actuellement elle permet
d’examiner environ 5 patients par jour et son prix est estimé à 1M .
•
Discovery VI (de 8 à 10 patients par jour) : 1 exemplaire sera installé au même
CAC à Rennes, en mars 2002 et conçu à partir d’un TEP à détecteur pixellisé NaI de 1
pouce, doté de 94 photomultiplicateurs par détecteur
•
Discovery LS (jusqu’à 15 patients par jour, agréé par la FDA) : constitué d’un PET
Advance Nxi et d’un scanner LightSpeed Plus (multibarrette appelé aussi Qxi), pour un
prix marché de l’ordre de 2,7 M$ (soit 3,8 M ).
Nous noterons enfin le partenariat en cours avec la société Varian, par l’usage du
gating respiratoire et de plateau de table plat, pour ainsi se rapprocher le plus
possible des exigences de l’IMRT (Intensity Modulation RadioTherapy) propre aux
conditions de planning de thérapie et de dosimétrie.
Philips
2.1. Gamma-caméras
Le regroupement chez Philips d’Adac et de Marconi a donné un coup d’arrêt à deux
caméras, l’une chez Adac et l’autre chez Marconi.
Cinq modèles étaient présentés au RSNA (bien qu’il en existe trois autres à simple tête :
Polaris, Meridien et Argus) :
• Axis
• Forte
• Skylight : nouveau concept dit « gantry free », où les deux têtes sont accrochées à des
suspensions (comme des tubes à rayons X), elle-mêmes fixées à des portiques
mobiles, le tout reposant sur un portique à quatre piliers. Si l’emplacement au sol est
réduit (3,8 m x 4 m), la hauteur nécessaire sous dalle est plus importante que pour un
statif classique. Les têtes peuvent récupérer des collimateurs fixés dans une cloison
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•
•
murale. Annoncée pour un montant de l’ordre de 3,5 MF, quatre exemplaires seraient
déjà « vendus » en France. La station de travail JetStream est programmée en Java.
Cardio MD : récente, compacte, deux têtes à angulation fixe (90°), avec une station de
travail Pegasys, et les applications spécifiques AutoSPECT Plus, AutoQUANT,
CardiaQ, et Emory Tool Box
IRIX : trois têtes à angulation variable
2.2. TEP (Tomographe à Emission de Positons)
Les TEP chez Philips, déjà présentés auparavant, se déclinent en :
• Allegro : modèle haut de gamme, diffusé déjà à plus de 40 exemplaires, à environ 1,7
M$ en Europe (2,38 M ), d’origine ADAC, avec ses cristaux au GSO de 20 mm
d’épaisseur. Le constructeur revendique le choix de ces cristaux GSO, pour leur rapidité
d’acquisition sans perte d’information, la correction de l’atténuation étant faite par
source de 137Césium (662KeV). C’est ainsi, qu’un examen corps entier est réalisé,
correction d’atténuation comprise, en 20 à 30 minutes.
• EC-Pet (ou EC/Pet Plus) : modèle d’entrée de gamme, avec cristaux au NaI, à environ
1,37 M .
La grande nouveauté présentée ici est le CT-PET, appelé Gemini, dont l’agrément FDA a
été obtenu quinze jours avant le congrès RSNA. Les premières livraisons devraient intervenir fin
du premier semestre 2002. Des évaluations cliniques sont en cours, notamment à l’université de
Pennsylvanie (USA) et à Charbrouk au Canada. Son prix annoncé est de 3,2 M$ (soit 4,42 M ).
Il est conçu autour d’un ensemble à double anneau, permettant l’accès au patient
même dans le tunnel, et constitué d’un scanographe MX 8000 (d’origine ElscintMarconi) bi-barrette, et d’un diamètre utile de 50 cm, d’un système TEP Allegro
d’origine ADAC , l’anneau TEP étant mobile sur des rails et pouvant s’écarter
jusqu’à un mètre en arrière de l’anneau scanner. Cette disposition laisse la place à
des opérateurs pour effectuer des actes interventionnels. Il permet une exploration
corps de 1,90m/PET et 2,10m/CT.
Le système fonctionnera avec trois consoles : une mixte pour les acquisitions et
une spécialisée pour chacune des deux modalités (sur Sun Blade).
Ce projet est un très bon exemple de ce que les acquisitions ont engendré au sein du
groupe Philips, puisque la synergie est complète entre les trois anciennes sociétés, PHILIPS
pour le traitement d’images (fusion d’images), et la correction du bougé en temps réel, MARCONI
pour le développement de scanographe, et ADAC pour l’équipement TEP.
En l’état, et en raison d’une demande croissante, la stratégie d’installation proposée par
Philips dans les prochains mois serait en préalable l’installation d’un PET, puis, via un pseudoupgrade (en fait un remplacement complet), l’adjonction du scanographe bi-barrette.
Introduit sur le marché en Juin 2001, cet ensemble démontre déjà son aptitude à fournir des
informations d’excellente qualité sur les deux versants PET et CT.
Philips, comme les autres fournisseurs de produits couplés, reconnaît néanmoins que
plusieurs mises au point restent encore à réaliser, notamment dans la corrélation des corrections
d’atténuation entre les deux machines (le 511 keV n’étant pas vu par les détecteurs du scanner).
Les protocoles d’injection sont aussi à affiner.
Siemens
3.1. Gamma-caméras
La gamme E-cam, construite autour d’un statif en anneau (origine Siemens) et d’une plateforme Syngo, avec le logiciel E-soft (version 2.0), se décline comme suit :
• e.cam simple détecteur : équipée d’une seul tête avec des cristaux de 3/8 ou 5/8 de
pouce, elle représente l’entrée de gamme (230.000 ).
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•
•
•
e.cam double tête à angulation fixe (180°), elle est équipée de cristaux de 3/8 ou 5/8 de
pouce et est plutôt dédiée à des examens corps entier (350.000 ).
e.cam cardiaque et e.cam angle-variable : ce sont deux caméras double tête avec
angulation variable (notamment 60° et 90° pour la cardiologie), équipées de détecteurs
de 3/8 ou 5/8 de pouce ; comme son nom l’indique la première est à orientation
cardiaque et la deuxième pour tout type d’examen, avec le système de correction
d’atténuation Profil, qui utilise des sources de Gadolinium (14) (550.000
sans
coïncidence et 640.000 avec coïncidence), placées dans des conteneurs ayant une
position de parking.
e.cam Duet : elle se distingue de la gamme par une double tête équipée de cristaux
d’un pouce pixellisé, afin d’augmenter la sensibilité de détection pour les moyennes,
hautes et très hautes énergies.
Les têtes sont numérisées avec un CAD derrière chaque PM (57 – 59 PM de
forme carrée par tête). Le système d’auto contour utilise une détection infra-rouge,
et les têtes peuvent prendre une inclinaison cranio-caudale.
Le support patient est en fibre d’aluminium de faible épaisseur (2,5 mm) ce qui permet aux
détecteurs d’être encore plus près du patient. Il est à hauteur variable.
Le changement des collimateurs est semi-automatique, par chariot portant deux paires.
3.2. TEP (Tomographe à Emission de Positons)
La gamme se décline autour de la famille ECAT, le produit phare étant le :
• Biograph : conçu autour d’un TEP qui peut recevoir des cristaux de LSO ou de BGO, et
le scanographe modèle Emotion, à simple ou à double barrette de détecteurs.
Cette société offre sans aucun doute la gamme la plus étendue et annonce déjà près de 300
PET vendus dans le monde. Siemens enrichit sa collaboration avec la société CTI, par
conjonction de savoir-faire et de produits complémentaires, en PET, et pour ce faire, consolide
sa joint venture pour défendre les intérêts communs des deux groupes, avec la société CPS.
•
•
•
En PET, nous rappellerons les modèles corps entiers :
L’ECAT ART , qui est sans doute le modèle le plus économique proposé et composé de
BGO, utilisant deux anneaux partiels de détecteurs (4224détecteurs répartis en 24
sections de 60° à rotation continue). Les détecteurs sont refroidis par air, sans ventilateur
externe, et requièrent un minimum d’espace.
L’ECAT EXACT 47, dédié comme TEP clinique de référence, et composé de BGO. Il
dispose d’anneaux complets de détecteurs (9.216 détecteurs de 20 mm de profondeur). Il
est annoncé comme le modèle le plus utilisé dans le monde. Ses caractéristiques tiennent
aux détecteurs blocs performants, associés à une électronique puissante d’acquisition et
de traitement qui offrent une bonne résolution spatiale, une très haute sensibilité et de
très bons résultats à haut taux de comptage. Ce matériel est équipé par ailleurs de septas
interplans rétractables qui permettent l’acquisition 2D et 3D. L’étendue du mouvement
axial de 195 cm du lit permet des acquisitions corps entier, ainsi qu’une mesure très
précise des corrections (aléatoires, diffusés, atténuations), une reconstruction itérative
pondérée de l’atténuation, et une automatisation des calculs de quantification et de
visualisation des tomographies corps entier.
ECAT EXACT HR +, est aussi un TEP unique. Composé de BGO, il semble être
l’équipement le plus élaboré de la gamme (18.432 détecteurs de 30 mm de profondeur).
Son excellente qualité d’image est renforcée par les commentaires que nous avons pu
faire sur le modèle précédent.
Le prolongement de cette gamme concerne les deux modèles suivants : ACCEL et
BIOGRAPH, qui sont annoncés par l’industriel comme étant des équipements susceptibles
de « révolutionner le paysage de la tomographie à émission de positons, en particulier en
oncologie ».
•
L’ACCEL : c’est le dernier-né de la famille ECAT qui dispose d’un tout nouveau cristal de
scintillation (le LSO ou oxy-orthosilicate de lutétium (9.216 détecteurs de 6,75 mm x 6,75
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mm x 25 mm de profondeur). Les propriétés physiques de ce scintillateur à 511 KeV,
communes à la technologie SIEMENS , font de ce modèle le tomographe de choix pour
une routine clinique soutenue en oncologie. C’est ainsi qu’il permet un temps d’examen
de l’ordre de 20 mn, pour une exploration de 60 cm.
•
BIOGRAPH TM series : ce produit permet la réalisation simultanée d’une image
diagnostique qui révèle les détails de l’anatomie et les fonctions biologiques des tissus ou
des organes à l’échelle moléculaire. Issu de trois années d’évaluation et de validation à
Pittsburg, plus de 200 patients ont été explorés avec cet équipement. Il associe soit :
-
-
soit le ECAT HR+, ou ECAT ACCEL, muni du tout nouveau cristal LSO. Il permet
l’acquisition en mode 3D exclusivement (imagerie plus contrastée, et activé
injecté deux fois plus faible par rapport au mode 2D), le scanner mono ou multibarrettes de dernière génération,
soit l’EMOTION ou l’EMOTION DUO, scanographe spiralé subseconde, mono ou
multi barrettes de dernière génération doté de détecteurs UFC (ultra fast
ceramic) de toute dernière génération, à très haut rendement. Sa résolution est
de 15 paires de lignes par centimètres, pour des épaisseurs de coupes de 1, 2,
3, 4, 5, 8 et 10 mm. Il fonctionne en mode angio CT, 3D SSD et heart view CT ,
l’ensemble constituant un produit compact avec une ouverture de 70 cm sur les
deux modalités, sans discontinuité, et autorise ainsi toutes les morphologies
patient et limite par ailleurs les effets liés à la claustrophobie.
Le lit d’examen, unique, a été complètement redéfini pour une utilisation PET / CT, avec
un ajustement fidèle de ces deux modalités. Le plateau support patient est maintenu en
suspension à partir d’un point fixe qui élimine ainsi toute variation de flexion, et autorise des
poids allant jusqu’à 200 kg. Ce mode corps entier permet d’acquérir 1,45 m pour les deux
modalités.
De même, nous rappelons l’offre de ce constructeur pour la fourniture de cyclotrons à usage
médical, à travers CTI.
Toshiba
Toshiba ne présente aucune caméra (ni TEP). Un accord datant de deux ans avec
Siemens, leur fait décliner des produits communs (tête Toshiba sur statif Siemens, et logiciels
propres à chacun des deux) en complément de leur propre gamme.
répartir les produits communs (tête Toshiba sur statifs Siemens, et logiciels propres à
chacun des deux) de la façon suivante : Toshiba vend sur l’Asie, Siemens vend sur les EtatsUnis. Pour l’Europe, Toshiba a considéré qu’il était inutile de lutter contre Siemens, sur son
terrain, avec des produits identiques.
Trionix
Petite société de 30 employés de Cleveland, créée en 1988, Trionix a abandonné sa
représentation en Europe, après avoir eu un siège en Belgique, et installé quelques caméras en
Suisse, Suède et Belgique.
Quatre caméras sont présentes chez ce constructeur, qui dit ne pas croire à l’avenir de la
détection en coïncidence sur les caméras :
• Triad XLT 20 Arc : caméra tomographique corps entier (trois têtes)
• Triad XLT 9 : caméra cardiaque (trois têtes)
• Biad XLT 20 Arc : caméra cardiaque (deux têtes)
• Biad XLT 24 : caméra généraliste (deux têtes)
Les consoles sont des Solaris.
Des kits de correction sont également présentés :
• Sesame : correction d’atténuation corps entier
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•
Quasar (développé avec le CHU de Lausanne) : combinaison de Sesame et d’autres
fonctionnalités.
CTI
Cette compagnie américaine du Tennessee, qui ne fabrique que pour la TEP, vendait
jusqu’ici seulement via Siemens. Elle s’adresse aujourd’hui directement à la clientèle américaine - avec :
• une combinaison scanner-TEP, le E-CAT Reveal, en versions HD et RT, selon le type
de scanner, et avec des cristaux au LSO.
• un cyclotron médical, le RDS Eclipse
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LES CAPTEURS PLANS GRAND CHAMP
Maurice PAGE*; Pierre KOUAM**
*Hôpitaux de Haute-Savoie, **Hôpital de Mont-de-Marsan
La commercialisation des capteurs plans matriciels grand champ a réellement débuté en 2001.
Mais lentement : GEMS annonce 500 capteurs Révolution vendus; Canon affiche un parc de 300
détecteurs; SwissRay indique 250 systèmes DDR commercialisés, etc... Si en 2000, on parlait en
dizaines de systèmes, on parle donc maintenant en centaines. Ce qui est bien inférieur aux
capacités des usines de fabrication. Le marché français en est lui, aux balbutiements, le total de
toutes les ventes ne dépassant que de peu la dizaine.
C'est qu'en comparaison aux autres technologies, et en particulier à celle des plaques
électroluminescentes (CR pour Computed Radiography), les détecteurs matriciels n'offrent pas
un avantage décisif en rapport avec leur prix. Pour que ces systèmes soient compétitifs avec les
plaques, il faut que les services de radiologie se réorganisent de façon à profiter pleinement de
leur productivité potentielle et/ou il leur faudrait travailler en dynamique (7,5 images/seconde) afin
de concurrencer les amplificateurs de brillance, ce que les plaques ne pourront pas faire. Or tous
les Services ne sont pas prêts à se réorganiser et tous les détecteurs ne font pas de dynamique :
GEMS affiche cette performance, sans plus, par le biais des acquisitions pulmonaires bi-énergie
(deux expositions successives à des énergies différentes séparées de quelques centaines de
millisecondes). APELEM-DMS annonce un fonctionnement dynamique pour son système
PALLADIO dont la commercialisation est prévue au premier semestre 2002. Celui-ci sera intégré
à une table Baccara ou sur un statif pulmonaire dédié. Les détecteurs Varian peuvent travailler
également en dynamique de même que celui de CareBuilts (fabricant américain), un nouveau
détecteur approuvé par la FDA. Ce détecteur est constitué d'une matrice de 400 capteurs CMOS
indépendants placés chacun derrière une optique focalisée sur un écran scintillateur de 43 * 43
cm. SwissRay travaille également sur les acquisitions dynamiques depuis plusieurs années. Pour
ce qui est des prix, aucun fabricant ne prévoit de baisse à court terme.
Et pendant ce temps, les détecteurs utilisant une autre technologie ont fait des progrès très
intéressants. La société israélienne Edge prévoit demander dès l'an prochain l'agrément FDA
pour son système Quix100 de plaque au Sélénium doté d'un lecteur capable de balayer un
champ de 43 * 43 cm en moins de 2 secondes, le tout dans un volume moindre que celui d'un
sélecteur de table radiologique, et pour un prix d'environ 150 000 $ US avec la station de travail
des images. Soit un prix comparable si ce n'est inférieur à celui du système de plaques CR qui
serait nécessaire pour le même équipement. Ce devrait être un sérieux concurrent au
Thoravision de PHILIPS.
Tous les distributeurs de systèmes à plaque disposent d'un lecteur mono-plaque de faible
encombrement qui peut tenir dans une salle de radiologie. Comme la console d'identification des
cassettes sert également à l'affichage de l'image obtenue, le manipulateur peut demander son
impression sur film sans quitter de vue le patient, sans déplacement dans une autre salle.
Agfa développe un nouvel ensemble plaque-lecteur de très faibles dimensions, ne requérant
qu'un déplacement longitudinal de la plaque pour une lecture en 5 secondes. La plaque rigide
peut ainsi être faite d'un nouveau phosphore au CsBr:Eu déposé en aiguilles.Son efficacité de
détection est comparable à celle des détecteurs matriciels au Sélénium ou Silicium. Elle pourra
être lue avec une résolution de 50, 100 ou 150 µ. Elle présente donc un grand intérêt non
seulement pour la radio conventionnelle, mais aussi pour la mammographie.
Les détecteurs plans matriciels se sont trouvés un domaine d'application intéressant : la néonatalogie et la pédiatrie avec des capteurs petit champ placés dans des boîtiers portables. Varian
présente le NeoVision (champ de 20 * 25 cm) et Canon son CDXi-31 (23 * 29 cm). Ils éviteront
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de sortir les nouveaux-nés de leurs incubateurs et de risquer un refroidissement ou une
contamination.
Aucun nouveau statif de capteur plan innovant n'est à mentionner.
Aucun constructeur ne parle de s'attaquer dans un avenir proche à la fluoroscopie, ni à la
soustraction demandée sur un grand champ par le vasculaire.
Après GEMS, seul Toshiba s'aventure en cardiologie en prévoyant introduire d'ici un an son
détecteur plan DynaDirect 3000 au Sélénium amorphe (23 cm * 23 cm ou 35cm * 35 cm) sur ses
nouveaux ensembles vasculaires Infinix. Malgré ses 80 Innova 2000 vendus, GEMS ne parlait de
ce détecteur que d'une manière confidentielle cette année, que ce soit aux JFR ou au RSNA...
difficultés de production du détecteur? problèmes de qualité image ? Les systèmes
conventionnels en vasculaire et cardiaque semblent donc avoir encore un certain avenir devant
eux.
Il est intéressant de noter le positionnement des fabricants de films. Alors que Agfa semble
encore hésiter, Kodak s'implique de plus en plus comme fournisseur et mainteneur
d'équipements de rayons X dotés d'un capteur matriciel grand champ puisqu'il vient de conclure
un accord de distribution du détecteur mammographique Selenia de Hologic. Fuji confirme son
positionnement avec les systèmes déjà présenté l'an dernier : pulmonaire bi-énergie et table à
hauteur variable avec plaques CR et lecteur intégrés.
Le lecteur pourra trouver une documentation très détaillée sur les principes des détecteurs plans
et les plaques photo-stimulables dans le numéro 20 de la revue RBM (Revue Européenne de
Technologie Médicale), de décembre 98. Ce numéro reprend les présentations faites à la journée
AGBM-SFR tenue lors des JFR de 98. Les caractéristiques de ces détecteurs étaient déjà
précisées. Elles n'ont pas changé de manière significative. On trouvera celles des détecteurs
actuellement commercialisés (ou proches de l’être) sur les tableaux joints.
MAMMOGRAPHIE
La mammographie est le domaine qui a le plus évolué. Avec 250 "Senographe 2000D" vendus
dans le monde, dont 50 en France, GEMS dispose d'une avance considérable sur une
concurrence qui émerge tel que prévu l'an dernier :
- Fischer vient de recevoir l'approbation FDA pour son détecteur SenoScan à balayage de 21*
29 cm et pixels de 50 µ (25 µ en haute résolution pour un petit champ).
- Hologic a reçu une lettre d'acceptabilité du FDA pour son détecteur à 12 CCD. Mais celui-ci ne
sera pas commercialisé car Hologic vient de développer un nouveau capteur au Sélénium à
pixels de 70 µ sur un champ de 25 * 29 cm que Kodak et Siemens entendent également
distribuer. L'approbation FDA est attendue pour dans un an, avec une commercialisation
possible hors Etats-Unis en mi-2002.
Ces deux détecteurs offrent un champ qui devrait couvrir l'ensemble des besoins, alors que celui
du Senographe 2000D n'est que de 19 * 23 cm. Ils utilisent des pixels de dimension inférieure
aux 100 µ du même Senographe 2000D qui pourraient apporter l'amélioration attendue pour la
détection des micro-calcifications. Cette question de la taille optimale des pixels, que le FDA
avait fixé initialement à 50 µ, ne semble pas encore résolue car bien qu'il n'ait que des pixels de
100 µ, le détecteur GEMS a démontré une sensibilité et spécificité équivalente à celle des films
de mammographie. Cette performance est probablement due à la meilleure transmission des
basses et moyennes fréquences de l'image du détecteur plan qui permet une visualisation en
contraste des microcalcifications tout aussi bonne que sur un film, même si leurs détails sont
moins bien définis.
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Mais il semblerait que ces bons résultats ne soient pas encore suffisants pour inciter les
spécialistes à utiliser leurs mammographes numériques pour le dépistage. C'est pourquoi le
National Cancer Institute (NCI) des Etats-Unis lance une vaste étude de comparaison des
résultats donnés par la mammographie numérique et sur couple écran-film qui concernera près
de 50 000 patientes examinées dans 19 centres des Etats-Unis, du Canada et qui devrait durer
18 mois. Cette étude intitulée "The Digital Mammographic Imaging Screening Trial, ou DMIST"
placée sous l'égide de l'American College of Radiology Imaging Network (ACRIN) coûtera 26,3
millions de dollars. Quatre sociétés participeront à cette étude : FISCHER (SenoScan), GEMS
(Senographe 2000D), LORAD- HOLOGIC (M-IV) Selenia et FUJI avec son système FCR 5000
MA..
L'efficacité de détection des capteurs numériques au Sélénium étant encore meilleure que celle
du Silicium, ces nouveaux capteurs ouvrent des perspectives prometteuses avec la
tomosynthèse, l'utilisation de substances de contraste et la soustraction d'images, sans
augmentation de la dose délivrée à la patiente.
La tomosynthèse est la reconstruction volumique des structures mammaires grâce à une série
d'une dizaine de clichés réalisés sous des angles différents, comme en stéréotaxie.
Înstrumentarium offre cette tomosynthèse depuis plusieurs années sous le nom de TACT, mais
sur le champ réduit de son capteur de stéréotaxie. GEMS annonce, en développement en cours
(DEC), cette reconstruction volumique grâce à une série de 11 clichés pris en moins de 7
secondes tout en donnant une dose totale équivalente à celle d'un cliché écran-film. Elle devrait
permettre de dégager les structures que la mammographie conventionnelle superpose sur le film
avec pour conséquence une grande difficulté de détection des masses surtout dans le cas des
seins denses. De plus, la plage dynamique des détecteurs numériques étant beaucoup plus
grande que celle des films, il devrait être possible de réaliser les tomosynthèses sans avoir
besoin de comprimer les seins autant que maintenant, au grand bénéfice des patientes.
Mais le problème de l'affichage des données restera difficile comme il l'est aujourd'hui. Car
contrairement aux images de scanner qui peuvent bénéficier de fenêtres préréglées suivant
l'organe étudié, celles de mammographie sont difficiles à manipuler de manière prédéfinie car
trop différentes les unes des autres. Les études réalisées en ce sens, en particulier par le
"Groupe International de Développement de la Mammographie Numérique", démontrent
qu'aucun algorithme de traitement et d'affichage des images n'est satisfaisant dans tous les cas.
De plus les moniteurs (2k *1,5 k au maximum) ne permettent qu'un affichage partiel des clichés
en pleine résolution.
Compte-tenu du défi technologique que représente une mammographie, il n'est pas étonnant
qu'un pourcentage non négligeable de cancers, de l'ordre de 20 %, ne soit pas détecté par les
radiologues-lecteurs, malgré leur expérience et une double lecture. Diverses études récentes
viennent de démontrer l'utilité des systèmes d'aide au diagnostic assistée par ordinateur (DAO ou
CAD en anglais), ce que la séance inaugurale du dernier RSNA, qui leur était consacrée, a
confirmé. Les radiologues américains semblent avoir adopté sans réticence cette technologie
qu'ils jugent inévitable et qui devrait faire des progrès très rapides. Outre R2 Technology et CADx
qui ont maintenant toutes deux l'agrément FDA et Fuji qui développe un tel système, trois autres
sociétés présentaient pour la première fois des DAO en développement! Voilà encore une raison
pour passer au numérique, surtout que d'autres domaines, comme le pulmonaire, font également
l'objet de développements des plus intéressants!
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LES STATIFS DE RADIOLOGIE CONVENTIONNELLE
Compte tenu de l'utilisation encore purement statique des détecteurs plans, ceux-ci sont
présentés sur des statifs os-poumons ou des arceaux d’urgence :
- Hologic présente une table à panneau flottant (EPEX) dont le détecteur, fixé à un bras articulé,
se dégage facilement pour prendre des clichés pulmonaires ou sur brancard. Un seul
détecteur devrait suffir pour en faire une salle polyvalente;
- GEMS, Philips, Siemens et Kodak présentent des tables à plateau flottant avec un détecteur
remplaçant le sélecteur. Ce détecteur peut être dégagé vers l’avant de la table pour une radio
sans grille des extrémités. La table Kodak (d’origine Pausch) est également inclinable à 90°.
Une solution à deux détecteurs est généralement disponible, le second détecteur étant placé
dans un statif pulmonaire
- l'arceau d'urgence Liebel-Flarsheim, distribué par Canon, Fischer et Kodak, permet de faire
aussi bien les clichés pulmonaires qu'osseux. Il peut-être associé à une table type brancard.
- SwissRay offre une certaine originalité avec des arceaux plus ergonomiques, soutenus par
une colonne assurant les variations de hauteur.
LES LOGICIELS DE TRAITEMENT DES DONNEES
On aurait tort de limiter l'étude des équipements numériques à l'ensemble détecteur-statif. En
effet l'expérience des plaques CR, comme celle de la mammographie, a démontré l'importance
des logiciels de traitement et d'affichage des données disponibles sur les stations de travail.
Chaque distributeur de détecteurs plans utilise son propre logiciel et peut ainsi donner à ses
images des caractéristiques particulières. Le nombre de sytèmes commerciaux différents est
donc bien plus grand que celui des détecteurs.
Mais l'étude, la comparaison de ces logiciels est une tâche très complexe car aucun algorithme
n'est universel. Il semble qu'il faille le choisir en fonction des caractéristiques des images, de leur
contenu et de ce que l'on recherche. L'automatisation du choix pourrait faire l'objet de
développements de type intelligence artificielle.
CAPTEURS NUMERIQUES GRAND CHAMP : FAUT IL INVESTIR ?
Telle était la question posée lors d'une session des dernières JFR! La réponse la plus claire et
enthousiaste est venue du Pr Georgescu, utilisateur d'un des 50 systèmes SwissRay utilisés en
Roumanie, qui trouve dans le diagnostic sur écran une source d'économie importante en limitant
le nombre de films, avec utilisation de CD-ROM pour l'archivage. Cet aspect n'a pas été repris
par les intervenants français. Ceux-ci ont plus apprécié la facilité d'utilisation des systèmes que
l'amélioration réellement apportée au diagnostic lui-même. Le type de traitement numérique des
images est un élément important dans l'évaluation qu'ont fait les utilisateurs de leurs systèmes.
Il n'est pas étonnant dans ces conditions que les ventes de capteurs matriciels connaissent un
démarrage lent : comme indiqué précédemment, il n'y a qu'une dizaine de systèmes à capteur
matriciel vendus en France, en très grande majorité dans les CHU... alors qu'il s'y vend
annuellement 250 à 300 systèmes CR. Le prix des détecteurs matriciels (de 150 0000 $ US pour
un statif pulmonaire simple avec un détecteur plan à scintillateur et lentilles ou de type Edge à
plus de 500 000 $ US pour les salles à deux détecteurs matriciels) est un obstacle majeur s'il ne
peut être compensé par un gain important de productivité, par une utilisation optimale des
données numériques : diffusion des images sur un réseau, utilisation avec un PACS ou un
serveur Internet; gestion d'un dossier numérisé, diminution de surface sensible par réduction des
formats, composition des films ou gravage sur CD-ROM. Ceci demande des investissements
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beaucoup plus importants et stratégiques que le seul achat du système radiologique. Ceci
demande également une réflexion importante sur l'organisation qui permettra d'en optimiser
l'utilisation.
Les systèmes de plaques sont beaucoup plus accessibles à 100 000 $ US par salle ou moins. Il
est possible d'inscrire leur achat dans le contexte du renouvellement de matériel surtout lorsqu'il
y a la volonté de passer au développement à sec pour éviter les effluents liquides des machines
à développer (le fameux "arrêté 2950"), d'améliorer les radios prises sans cellule, de préparer
l'avenir. Le surcoût entraîné par le prix des films à sec peut être compensé en bonne partie par
une réduction des formats utilisés (une radio pulmonaire imprimée en 28 * 35) ou une
composition intelligente des clichés sur un nombre réduit de films. Leur utilisation ne remet pas
en cause les méthodes de travail des manipulateurs, ni des médecins référents. Ils sont donc
mieux acceptés que ne le seraient les capteurs plans si leur introduction était conditionnée par
une restructuration du service, et une augmentation de productivité de la part de tous. Aussi il
n'est pas tellement étonnant de constater qu'une grande majorité des systèmes à plaques est
achetée sans être complétée par des stations de lecture, des PACS et réseaux images... de
sorte que la numérisation se termine encore par des films en quantité pratiquement identique…
et de ce fait, est vue dans le Public essentiellement comme une source de dépenses
supplémentaires.
La comparaison avec le marché de la mammographie numérique est instructive. Elle a démarré
beaucoup plus rapidement puisque 50 Senographe 2000D sont déjà en fonctionnement en
France. Ce n'est pas étonnant car cette technologie permet une augmentation très importante de
la productivité sans que d'autres investissements ne soient nécessaires, si ce n'est un système
d'aide au diagnostic, sans trop bouleverser les méthodes de travail. Aussi investir dans cette
technique peut être vite rentabilisé, surtout que de nouvelles techniques de traitement devraient
permettre d'améliorer le diagnostic. Ce qui n'est pas aussi évident avec les détecteurs grand
champ.
Il faudra donc probablement encore quelques années pour que la numérisation en radiologie
conventionnelle soit vécue autrement qu'un passage obligé particulièrement coûteux! Il devient
urgent de la penser en termes d'efficacité et de rentabilité. A l'instar des Etats-Unis où l'on
commence à trouver des robots graveurs de CD-ROM, ou de la Roumanie, il devrait être
possible de commencer à se séparer des films, qu'ils soient à sec ou conventionnels.
L’OFFRE INDUSTRIELLE
* CANON
Canon affichait fièrement au dernier RSNA avoir vendu 300 de ses détecteurs matriciels
statiques CDXI au Silicium, de 43 * 43 cm, dotés d'un scintillateur au GaDox et de pixels de 160
µ. Malgré une efficacité de détection relativement faible par rapport à un CsI, ce scintillateur ne
sera pas changé car très stable et sans problème.
Il est vendu soit en add-on, soit monté sur un arceau de type Liebel-Flarsheim (détecteur
dénommé CDxI-11) ou sur une table à plateau flottant et hauteur variable (Quiet Lift de Quantum
Medical Imaging). Le détecteur, dénommé CDXI-22, ne diffère du CDXI-11 que par des
questions de mécanique. Le CDXi-31 est un nouveau détecteur petit champ de 23 * 29 cm à
pixel de 100 µ destiné à la pédiatrie (approbation FDA à venir).
AGFA est un des distributeurs de ce détecteur de même que Stephan'X qui en a installé un en
France (radiologue privé). Mais ce dernier accord devrait être remis en cause par l'achat tout
récent par Stephan'X de Hologic France qui dispose d'un autre détecteur plein champ. Cinquante
unités ont été vendues en Europe.
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* CARES BUILT
Cares Built a eu l'approbation FDA tout récemment pour son détecteur Clarity 7000 de 43 * 43
cm constitué d’un écran au Gadox qu’observent une série de 400 lentilles placées chacune
devant un détecteur CMOS insensible aux rayons X. Le pixel serait équivalent à 62 µ, la matrice
obtenue étant de 7000 * 7000 en mode haute-résolution, ce qui en ferait le détecteur grand
champ ayant la plus grande résolution spatiale. Ce détecteur devrait être vendu à un peu plus de
200 000 $ US installé dans une table à panneau flottant, à 330 000 $ avec deux détecteurs (et
les évolutions des détecteurs gratuits pendant 2 ans). L'intérêt d'un tel système est sa modularité
qui permet de changer les CMOS individuellement.
Cares Built annonce pouvoir faire de la scopie à 15 images/s avec la sensibilité d'un tube
amplificateur de brillance, pour une matrice de 1 k * 1k après regroupement de pixels.
* FISCHER
En radio conventionnelle, Fischer continue la distribution du détecteur DR 1000 d’Hologic monté
sur l’arceau d’urgence de Liebel-Flarsheim, sous la dénomination VersaRad. Il en aurait vendu
une centaine aux Etats-Unis.
Fischer peut enfin distribuer là-bas son détecteur numérique à balayage pour mammographies
plein champ devant équiper son mammographe Senoscan. Constitué par une barrette de 4 CCD
totalisant 8192*400 éléments de 27 µ de côté, couvrant 22 * 1 cm environ, recouverte par un
scintillateur CsI(Tl), ce détecteur linéaire balaie une largeur de 29 cm, pour donner un champ
total de 22 * 29 cm.
Bien que la taille du pixel des CCD soit de 27 µ, celle de l’acquisition standard sera de 54 µ... ce
qui conduit déjà à une image de 46 Moctets. Les 27 µ seront réservés à une image de 11 * 15 cm
dans un mode haute-résolution destinée à remplacer l’agrandissement conventionnel en
mammographie.
Avec une DQE évaluée au double de celle d’un film conventionnel de mammographie, en
l'absence de grille inutile avec un dispositif à balayage, ce détecteur devrait conduire à une
réduction importante d'environ 60 % de la dose délivrée avec un écran-film.
Il devrait être commercialisé aux environs de 400 000 $ US.
* FUJI
Les nouvelles plaques de mammographie à pixels de 50 µ et lecture sur deux faces dans le FCR
5000 MA, sur les formats 18 * 24 cm et 24 * 30 cm ne devraient obtenir l'approbation FDA qu'en
2003. Elles feront quand même partie de l'étude DMIST. On notera également que Fuji
développe son propre système d'aide au diagnostic pour la mammographie
Les statifs dédiés comprennent un lecteur intégré à :
- une table à panneau flottant et hauteur variable (FCR 5502) comprenant un jeu de 3 plaques
43 * 43 cm ou
- un statif pulmonaire bi-énergie (XU D1). Chaque ensemble détecteur est constitué de deux
plaques séparées par un filtre mince en cuivre qui recueillent pour la première les rayons
mous et pour la seconde les rayons les plus énergétiques après passage dans le patient. Une
soustraction pondérée des deux images permet de séparer le parenchyme pulmonaire des
structures osseuses et d'obtenir les deux types d'image. Ces dernières pourront probablement
profiter également du sytème d'aide au diagnostic en développement.
* GENERAL ELECTRIC (GEMS)
Les capteurs numériques semblent déjà faire partie des technologies anciennes chez GEMS qui
affiche avoir vendu 500 détecteurs statiques Revolution. Ceux-ci sont montés soit sur un statif
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pulmonaire (Revolution XQ/i) soit sur une table à panneau flottant et hauteur variable (Revolution
XR/d). GEMS indique avoir une demande très forte sur les ensembles à deux détecteurs.
GEMS est le toujours le seul fabricant, avec Varian, à commercialiser une version dynamique de
capteur plan, pour la cardiologie, dans une version de 20 * 20 cm avec des pixels de 200 µ,
l'Innova 2000. 80 unités auraient été vendues fin novembre 2001. Mais la présentation de
l'Innovaétait étonnamment confidentielle, GEMS s'abstenant de toute configuration matérielle sur
les stands, et limitée à une description située dans un espace peu accessible.
Ce n'est plus le seul fabricant à disposer d’un mammographe numérique plein champ
(Senographe 2000D) agréé par le FDA tant pour le diagnostic sur film ou sur écran . Mais 250
unités ont déjà été vendues dont 50 en France, avec ou sans le système d'aide au diagnostic
Image Checker de R2. Son détecteur couvre un champ de 19 *23 cm et dispose de pixels de
100 µ.
* HOLOGIC
Hologic est un acteur majeur dans le domaine avec ses détecteurs au Sélénium amorphe
distribués par de nombreuses compagnies, avec son nouveau détecteur pour la mammographie.
En radio conventionnelle, Hologic offre son détecteur dans 4 statifs différents :
- DR 1000 C, un statif dédié pulmonaire
- DR 1000 , une suspension plafonnière type Liebel-Flarsheim de radio générale
- EPEX, une table d’urgence polyvalente qui permet d’utiliser le détecteur pour patients sur
brancard ou des pulmonaires
- RADEX, un statif de type urgence de Mecall, pour l’ambulatoire.
Kodak et Fischer distribuent le détecteur DR 1000.
Hologic travaille toujours sur une adaptation de ce détecteur pour les acquisitions dynamiques.
Une cadence de 20 images/seconde sans effet de rémanence est toujours attendue.
Hologic a reçu l'agrément FDA pour son détecteur Lorad à 12 cônes guides de lumière et CCD
couvrant un champ de 22 * 30 cm, mais il ne le commercialisera pas. Il préfère attendre la mise
au point finale de son détecteur matriciel Selenia au Sélénium amorphe couplé à une matrice
TFT de pixels de 70 µ, couvrant le même champ de 22 * 30 cm. Il sera installé sur son
mammographe Lorad M-IV et distribué par Siemens et Kodak.
* IMIX
Fabriqué par Oy Imix de Finlande et distribué aux USA par Advanced Instrument Development XRay, le détecteur plan est constitué d’un scintillateur de 40 * 40 cm dont le champ est vu par un
seul CCD via un miroir afin de se trouver hors du champ de rayonnement et de réduire
l’encombrement global du système détecteur. Sa sensibilité est équivalente à 200. Son temps de
cycle est d’environ 16 secondes.
Le détecteur peut être placé soit sur une colonne comme statif pulmonaire (THORAX) ou dans
une table à panneau flottant (COMBI). Une centaine de systèmes auraient été installés dont une
vingtaine en Allemagne, 25 aux Etats-Unis pour un prix variant de 225 à 375 000 $ US suivant la
configuration.
* KODAK
Kodak amplifie sa présence en radiologie en tant que fournisseur et mainteneur d’équipements
de rayons X puisqu'il vient de conclure un nouvel accord avec Hologic pour distribuer son
détecteur mammographique Selenia, après un premier accord pour celle des détecteurs DR de
radiologie conventionnelle. Sa gamme comprend 3 statifs :
-
le Direct View DR 5100, un nouveau statif pulmonaire,
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le Direct View DR 7100, une table télécommandéede Pausch qui, placée à la verticale,
permet de prendre des clichés pulmonaires, le tiroir du détecteur étant sorti,
-
le Direct View DR 9000, un arceau Liebel-Flarsheim
Kodak n'en a encore pas vendu en France. Le mammographe sur lequel le détecteur Selenia
sera installé n'a pas encore été confirmé.
Kodak fournit également tout une gamme de plaques photo-stimulables, avec deux lecteurs CR
900 et CR 800 à déplacement linéaire de la plaque rigide, uniquement pour la radio
conventionnelle.
* PHILIPS
Philips dispose de la même panoplie de détecteurs numériques plans en radio conventionnelle
que l'an dernier, qu'il aurait vendu à une centaine d'exemplaires pour 70 installations :
- le détecteur Pixium 4600 de Trixell est intégré dans la table à panneau flottant
Diagnost ou un ensemble pulmonaire Bucky VR,
Digital
- le détecteur au sélénium amorphe THORAVISION, qui est toujours d’actualité depuis sa mise
sur le marché en 94. Avec un pixel de 200 µ et un champ de 43 * 49 cm, il se compare
correctement au Pixium 4600, mais il n’en aura pas la productivité.
- les détecteurs photo-stimulables (PCR) mono ou multi-cassettes, potentiellement utilisables
pour la mammographie numérique. Un ensemble mammographe - station de développement
CR 50 µ devrait revenir à 1,5 MF, bien moins cher que les systèmes à capteurs plein champ
numériques.
Philips dispose maintenant d'un petit lecteur à une plaque, le Campano.
* SIEMENS
Siemens intègre le Pixium 4600 de Trixell dans une gamme de 3 statifs :
- le Vertix FD, un statif dont le détecteur peut être en position ou horizontale ou verticale,
- le Thorax FD, pour les examens pulmonaires,
- le Multix FD, une table à panneau flottant associée à un Vertix FD. Son détecteur peut être sorti
de son logement pour réaliser des examens d’extrémités.
Il aurait vendu une centaine de ces détecteurs matriciels. Comme ses concurrents, Siemens
dispose de systèmes à plaques photo-stimulables. Il vient maintenant de signer un accord avec
Hologic pour la distribution de son détecteur Selenia qu'il installera sur son mammographe Nova
3000.
* SWISSRAY
Swissray commercialise depuis plus de 3 ans ses détecteurs Quad-CCD. Pas de changement
dans le détecteur Quad-CCD si ce n'est une amélioration de son scintillateur et un changement
de CCD qui augmenterait la sensibilité de plus de 50% à un équivalent de 400 ASA. Ce détecteur
est utilisé sur tous les statifs de la marque :
-
ddRChest dédié aux acquisitions pulmonaires avec un arceau horizontal
-
ddRModulaire, un arceau orientable au design ergonomique sur colonne verticale
-
ddRMulti-System, un arceau classique sur colonne verticale
ddRCombi, où seul le détecteur est fixé à une colonne verticale, le tube Rx étant sur une
suspension plafonnière clasique.
2 tables à panneau flottant (IGS 1000 et IGS 2000) viennent compléter la gamme de produits
offerts, de même qu’un logiciel clinique OrthoVision..
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Swissray a annoncé un ensemble détecteur ddRFluoroscopy en développement, mais sans
spécifications, capable de produire également des radiographies. Les images fluoroscopiques
seraient traitées par un processeur en parallèle à celui utilisé pour les radiographies. Le
détecteur serait du même type que le Quad-CCD mais avec d’autres dispositifs numériques que
des CCD. Les dimensions de tous les détecteurs devraient être augmentées à 43 * 43 cm (36*43
aujourd’hui) pour éviter la rotation du détecteur suivant les besoins.
Swissray n’a toujours pas de distributeur en France. Mais il a vendu plus de 250 systèmes dont
60 en Roumanie. Hitachi les distribue aux Etats-Unis.
* TRIXELL
Trixell fabrique ses détecteurs matriciels statiques pour Philips, Siemens, Infimed (un intégrateur
américain, ATS, etc... à un rythme (pressenti) d'environ 500 détecteurs par an... Aucune
information n’a été communiquée par ce fabricant sur l’éventuelle mise au point de détecteurs
pour les études dynamiques et la mammographie.... Mais une présentation scientifique
concernait le détecteur Philips en dynamique. L'accord de Siemens avec Hologic pour son
détecteur Selenia laisse penser que Trixell ne développera pas de détecteur mammographique.
* VARIAN
La présence de Varian dans ce domaine s’explique par le fait qu’il est fortement impliqué dans la
fourniture de détecteurs pour les tests non destructifs (tout comme Wuestec) qui ont absorbé
plus de 70 % des capteurs plans vendus à ce jour.
Jusque là, Varian ne présentait que les 3 versions de son capteur avec des surfaces, des
composantes et des dynamiques différentes, obtenues par regroupement de pixels 2*2 pour
diminuer le nombre de lectures à effectuer :
- le Pax Scan 2520 couvre un champ de 25 * 20 cm avec des pixels de 127 µ et une cadence
maximale de 30 images/seconde après regroupement par 2 des pixels.Son scintillateur est du
Gadox (Gd2O2S).
- le Pax Scan 4030R destiné au statique offre un champ de 40 * 30 cm avec des pixels de 195
µ. Son scintillateur est également du Gadox
- le Pax Scan 4030A est identique au 4030R si ce n’est son scintillateur CsI(Tl) et son
électronique qui lui permettent une dynamique à 30 images/seconde après regroupement par
2 des pixels.
Les dimensions de ces détecteurs est un frein important pour leur diffusion dans le domaine
médical. Celle-ci est pratiquement nulle. Ce qui pourrait bien changer avec l'arrivée du
NeoVision, un détecteur de 20 *25 cm, doté de pixels de 127 µ, placé dans un boîtier qui le rend
portable. Il est destiné à la pédiatrie et devrait avoir bientôt son agrément FDA.Varian le
présentait avec une station de travail, ce qui n'était pas le cas pour les autres détecteurs.
* WUESTEC
Wuestec offre un détecteur formé d'un écran renforçateur de 36 * 43 cm suivi d'un miroir et de
lentilles qui renvoient la lumière sur 2 CCD. Ces CCD donnent un ensemble de 3072 * 3895
pixels de 120 µ. L'image est obtenue en une quinzaine de secondes.
Ce détecteur DX 2000 est monté sur un statif pulmonaire vendu au complet pour 200 000 $ US
environ ou simplement loué à coût fixe par cliché. Wuestec le présente d’ailleurs comme un
système gratuit!
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QUELQUES DEVELOPPEMENTS EN COURS
Tous les développements en cours n’ont pas été nécessairement repris ici. Seuls ceux pour
lesquels il a été possible d’obtenir quelques détails intéressants, pas nécessairement pour euxmêmes, mais pour indiquer les orientations prises et parfois les changements opérés par
certains fabricants.
* APELEM/DMS
Apelem ne présentait pas son Palladio au RSNA sur le stand de son distributeur américain Cares
Built. C'est un détecteur à scintillation de 43 * 43 cm doté de 4 optiques de très grand diamètre et
de 4 CCD refroidis. Avec un pixel de 107 µ, sa matrice image est de 4096 * 4096. La fabrication
en pré-série d'une vingtaine d'exemplaires a débuté à l'automne 2001. Les premiers équipements
devraient être livrés à Nimes et Montpellier au premier trimestre 2002.
La fluoroscopie à 10 images/seconde semble possible, le capteur n’étant utilisé que dans sa
partie centrale (20 * 20 cm)
* EDGE
Edge peaufine son détecteur Quix100 constitué d'une plaque au Sélénium amorphe de 43 * 43
cm semblable à celle du Thoravision (Philips), lue par une matrice linéaire de diodes laser
balayant la plaque en 1,8 seconde, à quelque millimètres au dessus. L’image obtenue sera de
3400 * 3400 (pixel d’environ 127 µ). L’ensemble détecteur tient à la place d’un sélecteur de table
. Il contient dans son boîtier une grille fixe et une plaque de 400 détecteurs à état solide à l'arrière
de la plaque de Sélénium pour servir de cellule automatique de forme entièrement configurable
(système IntelliSense). Cette cellule permettra de mieux contrôler les doses données aux
patients et de les limiter au maximum.
Les ventes de ce système, qui serait positionné de manière agressive aux environs de 150 000 $
US avec un support type Potter, devraient commencer au premier trimestre 2002. L'agrément
FDA est attendu aux alentours de mi-2002.
* IMS
Internazionale Medico Scientifica, le fabricant du mammographe Giotto, annonce un détecteur au
Sélénium amorphe fourni par Anrad avec un pixel de 85 µ, sans préciser les dimensions de son
champ.
* INSTRUMENTARIUM IMAGING
Instrumentarium a toujours dans ses cartons le projet d’un détecteur plan au Sélénium amorphe
de 200 µ d'épaisseur avec des pixels de 85 µ sur un champ de 17,4 * 24 cm.. Des essais
cliniques seraient en cours et l’agrément FDA demandé dans les 2 à 3 ans.
* PLANMED
Planmed annonce un projet "TDI-PCD" (Time Delay Integration; Photon Counting Device) à peu
près identique avec une barrette de détecteurs de 50 µ, pour un champ de 24*30 cm maximum.
* SECTRA
Cette société suédoise développe son détecteur MicroDose au Silicium basé sur le principe d'un
comptage individuel des photons avec discrimination en énergie. Son pixel serait de 50 µ sur un
champ de 24 * 26 cm.
*Aucune caractéristique n'est avancée si ce n'est une promesse de réduction très importante de
dose (80 %).
* SHIMADZU
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Shimadzu travaillerait toujours sur un détecteur plan au Sélénium à pixel de 150 µ couvrant 9" *
9" (matrice de 1563 * 1563) avec la perspective d’atteindre 17" * 17". Il serait déjà utilisé en
dynamique (cardiologie) et pour de la fluoroscopie. Shimadzu indique qu'il sera monté sur une
table télécommandée et un système d'angiographie. Mais quand?...
* TOSHIBA
Toshiba annonce enfin qu'il installera son détecteur DynaDirect 3000 au Sélénium de 23 * 23 cm
ou de 35 * 35 cm doté de pixels de 150 µ sur ses équipements d'angiographie de la série Infinix
d'ici à la fin 2002. Ces détecteurs peuvent travailler à 7,5 ou 30 images/seconde.
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PACS, RESEAU D’IMAGES …et MANAGEMENT DES IMAGES
MEDICALES
Martine DECOUVELAERE*, Didier VALLENS**
*Hospices Civils de Lyon, **Consultant indépendant
INTRODUCTION
"On entend désormais très rarement quelqu'un tenter de justifier l'acquisition d'un PACS par
l'économie de films et de produits de développement.
Un système PACS est acquis dans l'objectif d'améliorer la productivité de l'imagerie, dans le
département d'imagerie et dans toute l'entreprise de santé, et se justifie par l'amélioration de la
qualité de la prise en charge des patients" [1].
"L'hôpital a commencé sa migration vers les technologies de l'information, le projet PACS n'est
pas une option, il est inéluctable" [2].
"Les technologies de l’information et de la communication constituent la nouvelle modalité
d’imagerie médicale" [3].
Force est de constater que le discours change désormais autour du PACS ou réseau d'images,
qui est devenu un des enjeux majeurs du marché de l'imagerie médicale.
On a effectivement dépassé, dans les pays industrialisés, le stade des hôpitaux pionniers.
Les composants techniques sont à présent solides et moins spécifiques, les standards
s'affirment, les fournisseurs concurrents précisent leurs services et leurs arguments de vente.
Les objectifs médicaux, économiques et de gestion des acquéreurs s'affinent, et la mise en
œuvre est désormais conçue dans une démarche de projet.
On reconnaît ici les caractéristiques d'une technologie dont la diffusion a réellement commencé.
Comme toutes les nouvelles technologies, elle génère et accompagne un changement profond
dans la pratique quotidienne de ses utilisateurs. Dans le cas du PACS, ce changement est
double.
D'une part, le PACS est un système d'information, et le changement induit concerne les
processus de travail :
-
les flux d'information sont automatisés,
l'image, autrefois disponible en un seul endroit où se trouvait le film, est à présent
simultanément accessible de chaque point autorisé de l'hôpital et du réseau de soins.
Mais d'autre part le PACS est surtout un outil qui change la pratique médicale elle-même,
puisque désormais les praticiens radiologues, médecins nucléaires, et cliniciens associent sur
l'écran de leur poste de travail l'image numérique, les images antérieures, les traitements
logiciels pour déterminer le diagnostic et préparer la thérapeutique.
Ainsi,
-
Les centaines d’images que représentent à présent chaque examen en coupe (scanner par
exemple) ne sauraient être interprétées sans la présentation que permet l’ordinateur (en
séquences d'images, en volume, dynamique, etc…).
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-
L’outil informatique apporte également en radiologie conventionnelle une information plus
complète que l’image fixée sur un film. Le praticien peut, avec des manipulations simples,
exploiter les données numériques (niveaux de gris, mesures, …) pour mettre en évidence
l'information pertinente.
-
Plus encore, les traitements de l'image permettent d’améliorer les performances
diagnostiques, selon les études d’évaluation des techniques de diagnostic assisté par
ordinateur :
• Amélioration visuelle : soustractions spatiales (deux plaques ERLM l’une derrière
l’autre séparées par une feuille de cuivre) ou temporelles (deux expositions successives
proches, à des énergies différentes sur un capteur plan)
• Amélioration de la détection : filtres pour la détection de nodules, analyse
morphométriques, traitements pour éliminer les faux positifs
• Amélioration de la quantification : sévérité et caractère nodulaire de certaines
pathologies
• Amélioration du diagnostic lui-même : les programmes utilisent des réseaux neuronaux
(ANN : Artificial Neuronal Networks), qui peuvent apprendre par leur expérience, et faire
des corrélations entre différentes trames (« patterns »). Un premier système a été agréé
par la FDA en 2001, le « Image Checker version 2.2 ». de la société R2 ; il a été
démontré qu’il était meilleur seul que avec un radiologue, même accompagné d’une
aide par ordinateur, du moins sur certains types de détections.
Les réseaux d’images (PACS), intégrés au système d’information au sein de l’hôpital,
s’accompagnent de changements drastiques dans l’organisation et les processus de prise en
charge des patients. Ils permettent le véritable management des images médicales, dans le
contexte du dossier électronique du patient.
Ce thème est développé ici, en abordant successivement le marché, les technologies, les
standards, les acteurs industriels, et enfin les implications et la conduite d’un projet de
management des images médicales de l’hôpital.
LE MARCHE
Dans les pays industrialisés, le marché est en phase initiale de diffusion. Perçu en croissance
forte, il devrait « décoller » d’ici 2003 à 2006.
-
Pour les fournisseurs, les revenus associés aux PACS dépassent ceux des autres modalités
prises une à une. Le marché 2001 est estimé à 800 Millions de $ pour les ventes, plus 700
Millions de $ pour les upgrades et les services associés [4]. Aux ETATS-UNIS en 2001, 3 %
au plus des hôpitaux fonctionnent sans film ; la croissance prévue porte ce chiffre à 20% en
2012, 40% en 2015, et >90% en 2024 [5].
-
En Europe , la situation actuelle est nuancée. Les pays anglo-saxons s’équipent actuellement
plus que les pays dits « latins » France comprise. 500 hôpitaux sont équipés de réseaux
d’images, au moins partiels, soit 100 de plus qu’il y a un an à la même date. 80 d’entre eux
fonctionnent « sans film » [6].
-
En France, selon l'enquête publiée aux JFR 2001 [7], 9 CHU se sont équipés,
majoritairement avec des réseaux partiels : avant 1998 Rennes, Lille, Montpellier, PitiéSalpêtrière, et de 1999 à début 2001 : Lyon Croix-Rousse, Toulouse, Villejuif, HEGP, Lyon –
Edouard Herriot. D'autres projets sont en cours à Montpellier, Grenoble, Nancy, etc…. Le
marché semble cependant démarrer plus lentement que dans les pays anglo-saxons ou
d'Europe du Nord, où des démarches volontaristes peuvent se rencontrer.
LES COMPOSANTS TECHNIQUES
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Tous les composants du PACS bénéficieront des progrès à venir de l’informatique, cependant ils
existent aujourd’hui et sont sûrs, y compris pour le cœur du système dans le service d’imagerie :
-
Les serveurs de bases de données, s'appuient sur Unix ou NT, avec des systèmes robustes
de gestion de base de données (Oracle, Sybase, Bases orientées objet…).
-
Les supports d’archivage allient la technologie RAID pour le court terme, les disques
optiques et les bandes DLT pour le long terme. les bandes magnétiques intelligentes (IAT)
disposent d'une puce qui décrit leur contenu et permet en conséquence un accès plus rapide.
Elles sont proposées par plusieurs fournisseurs. Le composant du futur existera en 2002,
contenant 1 téra-octet sur un support mémoire holographique de quelques cm_.
En fonction du coût des composants d'archivage, on constate l'allongement de la durée de
stockage en ligne "court terme", initialement de l'ordre de la durée de séjour (quelques jours),
à plusieurs mois, donnant la possibilité de récupérer les examens "sans délai".
•
•
•
•
Les facteurs de performance du système d'archivage sont [8] :
Les fonctions de recherche à la demande, ou de préparation des données (prefetching),
la gestion des flux en lecture/écriture sur les supports,
le taux de compression des images en regard de leur qualité,
le temps d'accès du support d'archive.
Une autre clef du fonctionnement est de gérer une hiérarchisation de l'archivage, en fonction
des supports : définir des règles de migration des données depuis le stockage court terme,
jusqu'à l'archivage long terme, pour optimiser les supports, en fonction des coûts.
-
Les supports substituts du film sont le Cdrom, sur lequel on grave, grâce à un robot
conforme au standard DICOM : l'examen (intégralité des images, et images significatives
sélectionnées par le radiologue) avec le plus souvent un utilitaire de lecture des images, le
compte-rendu, et sur lequel on imprime les données de l'examen : date, lieu, nature, patient,
radiologue, prescripteur,…, et le cas échéant un document papier (impression laser)
présentant les quelques images les plus représentatives.
-
Les consoles voient l’arrivée des écrans plats, encore coûteux, pour l’interprétation, de
matrice 3 Méga pixels (un ensemble de deux écrans coûte typiquement de 60 000 à 70 000
$), voire 5 Méga pixels, avec conformité au standard DICOM et contrôle de la qualité de
l’image, et de configurations spécifiques pour la consultation (ex. cardiologie, orthopédie,
console encastrable au mur de la salle d’opération chez Siemens).
A noter que le contrôle de qualité de visualisation évolue, de même que l'environnement
lumineux du poste de travail du radiologue, en l'absence de la référence film.
Certains fournisseurs travaillent à l’utilisation des PDA (assistant numérique de poche), avec
communication Ethernet sans fil, pour l’accès mobile aux données patient.
-
La saisie des compte-rendus s'effectue, soit par transmission de fichier son vers le
secrétariat, soit, et les premiers systèmes opérationnels intégrés sont commercialisées, par
reconnaissance vocale directe (Philips, ou Talk Technologies).
-
Les technologies de l’internet sont mises en oeuvre aujourd’hui pour l’accès aux examens
et aux images sur un serveur Web sécurisé, depuis les postes de travail micro-ordinateurs
standards des unités de soins ou des bureaux médicaux, ou la diffusion à l’extérieur de
l’hôpital en extranet. Certains fournisseurs ont basé la totalité de leurs développements sur
les outils Internet. L’avenir dira si ces technologies « légères » font leurs preuves de manière
fiable pour l’ensemble du système.
A l'heure actuelle, les technologies logicielles standard issues de l'Internet présentent des
faiblesses, elles ne garantissent pas encore le temps d'accès aux images, ni la possibilité de
communication entre applications, sauf par applets JAVA, non encore optimisées pour l'image.
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Les développements d’un Internet 2, beaucoup plus rapide, ainsi que le standard XML,
permettant de structurer un document multimédia, donnent à penser que cette technologie
dominera les moyens de communications du futur.
Il s'agira ainsi de sécuriser et de fiabiliser ces techniques à un niveau adéquat (suffisant,
et d'un coût raisonnable) pour qu'elles fusionnent avec les techniques classiques pour l'ensemble
du système d'information.
Les gammes de PACS
La plupart des fournisseurs de PACS complets proposent une gamme de systèmes
modulaires et configurables en fonction des besoins et de leur évolution dans le temps :
miniPACS, pour le cabinet d'imagerie, système complet hospitalier en fonction de la taille et du
nombre d'examens annuels, fonctionnalités ce communication avec l'extérieur : téléradiologie,
serveur extranet. Au sein d'un hôpital peuvent être proposés des modules spécifiques, ou PACS
spécifiques selon l'offreur, pour la cardiologie. Les images produites en biologie peuvent d'ores
été déjà être intégrées, et bientôt les images des examens et interventions dits "en lumière
visible" (endoscopie, cœlioscopie, chirurgie) seront également gérées.
-
LES STANDARDS
Les standards sont la condition incontournable de mise en œuvre technique des réseaux
d’images; En effet, ils sont indispensables pour l'intégration des différentes machines dans le
réseau d'images, et de ce dernier dans le système d'information de l'hôpital.
•
•
•
Le standard de gestion des images DICOM 3.0 ne change pas de nom, mais s’enrichit de
nouveaux profils, par exemple :
images d’endoscopie, microscopie, etc… DICOM n'est ainsi plus l'apanage des services
d'imagerie médicale.
compte-rendu structuré, qui introduit une approche pragmatique et progressive du codage et
de la structure des compte-rendus.
calibration des affichages et impressions d’image. Ce dernier point paraît (a posteriori)
fondamental, il permet en effet, à partir d'une seule calibration par équipement, de visualiser
ou d'imprimer les images de manière strictement similaire sur des équipements différents…
élémentaire, mais il fallait y penser!
Ainsi, DICOM comprend une fonction standard d'affichage de l'échelle de gris, fondée sur
la perception physiologique de la luminance par l'œil de l'observateur [9]. Ainsi, chaque
équipement ayant été calibré par rapport à cette fonction, les valeurs des pixels
représentant les niveaux de gris réels peuvent être perçues de manière cohérente
indépendamment des caractéristiques de luminance du dispositif de visualisation.
DICOM a étendu cette notion à d'autres caractéristiques de rendu de l'image (zoom,
rotation, annotations,..) dans le profil Presentation State.
Il faut savoir que la déclaration de conformité au standard DICOM est publiée par les
différents constructeurs. Dans un cahier des charges, il est nécessaire de demander le
niveau de conformité désiré pour chaque modalité et chaque équipement du service
d'imagerie, y compris le système d'information (RIS), en précisant la fonction (service) et la
ou les modalités (type d'image) considérées.
-
Surtout, l’initiative Integrating the Healthcare Enterprise permet en associant les standards
Health Level 7 et DICOM 3.0, la réelle intégration de la gestion des images dans le système
d’information de l’imagerie et dans celui de l’hôpital, voire du système de soins. Elle se
développe et devient incontournable par la croissance de la participation des fournisseurs, et
l’enrichissement par de nouvelles fonctionnalités (réconciliation des identités,…). Il faut
rappeler qu’il s’agit d’une initiative d’utilisateurs (sociétés savantes de radiologie et de
systèmes d’information de santé), poussant les constructeurs à s’entendre.
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L'initiative IHE [10], lancée par la RSNA (Société de Radiologie d'Amérique du Nord) et
l'HIMSS (Société des Systèmes de Management et d'Information de Santé) a commencé en
1998. Son but était de définir clairement comment les standards existant, notamment HL7 et
DICOM 3.0, doivent être utilisés pour résoudre les tâches communes de communication
d'information en radiologie.
Le cadre technique IHE définit précisément un modèle commun d'information et un
vocabulaire commun à utiliser par les systèmes communiquant des informations médicales. Il
spécifie précisément comment DICOM 3.0 et HL7 (à ce jour) doivent être utilisés par les
systèmes d'information pour réaliser un ensemble de transactions bien définies qui
accomplissent une tâche particulière. En même temps, le vocabulaire qu'il définit peut être
utilisé par les fournisseurs et les professionnels pour discuter d'autres problèmes de même
nature.
Les fournisseurs de modalités d'imagerie et de systèmes d'information se sont rapidement
associés à cette initiative. Ils ont mis au point des démonstrations de mise en œuvre de ce
niveau supplémentaire d'intégration, depuis 1999 aux Etats-Unis.
En France, l'initiative est parrainée par la Société Française de Radiologie, et le Groupement
de Modernisation des Systèmes d'Information Hospitaliers, et les premières démonstrations
en Europe ont été présentées aux Journées Françaises de Radiologie 2001.
Actuellement le cadre technique IHE définit 7 profils d'intégration.
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Scheduled Workflow spécifie les flux d'information entre les systèmes d'information de
l'hôpital (HIS) et du département d'imagerie (RIS, PACS) pour les étapes clefs du
passage typique d'un patient en imagerie : enregistrement, demande d'examen,
planification de l'examen, acquisition, distribution, stockage.
Patient Information Reconciliation permet la gestion de l'information dans les cas
d'examens sur des patients non ou mal identifiés, et la réconciliation de l'information entre
HIS, RIS et PACS avec un minimum de saisie manuelle de données.
Consistent Presentation of Images permet la visualisation cohérente des images et
annotations sur différents écrans et médias.
Presentation of Group Procedures permet de gérer les cas où plusieurs examens
demandés sont réalisés en une seule acquisition (ex. scanner thorax et abdomen), et
interprétés séparément.
Access to Radiology Information établit un mécanisme de partage des images et des
comptes-rendus dans et en dehors du département d'imagerie, en précisant le statut des
informations (préliminaire, validé, final).
Key Image Note permet l'ajout de notes textuelles et de pointeurs sur les images clefs
d'une série.
Simple Image and Numeric Report décrit la manière standard de créer, gérer, stocker et
visualiser des compte rendus incluant images, textes et valeurs numériques.
30 fournisseurs participaient à la démonstration de ces sept profils présentée au RSNA 2001.
Le futur verra s'ajouter d'autres profils, reconnus comme indispensables par les comités
d'IHE, et touchant aux autres départements et disciplines de l'hôpital.
Vue de l'utilisateur, cette démarche est indispensable à la réelle intégration du système
d'information de l'hôpital. Cependant, les utilisateurs et les acheteurs doivent soutenir cette
initiative, en participant aux différents comités, et surtout en demandant la conformité dans
leurs cahiers des charges. Sur ce point, la garantie d'évolutivité des logiciels fournis est
fondamentale. En effet, un profil IHE, comme un nouveau service DICOM peut mettre jusqu'à
deux à trois ans pour être réellement implémenté en routine, et le sera plus ou moins
rapidement en fonction de la demande perçue par les fournisseurs…
-
Sécurité
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La loi fédérale américaine HIPAA (Health Insurance Portability and Accountability Act), votée
en 1996 a pour but de protéger la sécurité des dossiers médicaux, électroniques ou non, et
les informations médicales personnelles. Elle promulgue un ensemble de standards pour
rendre les échanges d'information plus fiables et plus sûrs, en s'appuyant entre autres sur
DICOM et HL7. Le volet "confidentialité" est défini et applicable au plus tard fin 2003, mais le
gouvernement travaille encore sur les "HIPAA security guidelines".
Ces contraintes apparaissent plus fortes que les règles actuellement en vigueur en Europe.
Les acteurs européens attendent un retour d'expérience des Etats-Unis avant
d'éventuellement changer leurs règles [12].
Cependant, la sécurité est un des thèmes actuel de discussion des différents acteurs au sein
de IHE et de la NEMA.
L'OFFRE INDUSTRIELLE
La spécificité des PACS au sein des systèmes d'information hospitaliers, est d'ordre historique
puisque ces systèmes ont été développés pour la radiologie et la médecine nucléaire, mais aussi
d'ordre technique (capacité d'archivage, écrans haute définition, standards spécifiques…), et
d'ordre médical car cet outil est utilisé directement dans l'acte médical. Tout ceci est cohérent
avec une offre industrielle spécifique, construite par les fournisseurs des équipements ou des
systèmes d'information d'imagerie.
Les acteurs industriels sont multiples : aux Etats-Unis, plus de 100 sociétés proposent des PACS
ou des composants de PACS.
Fournisseurs de composants
Les fournisseurs de composants matériels ne sont pas spécifiques à l'imagerie médicale :
systèmes d'archivage (Storage TEK), écrans (BARCO, DOME, PLASMON).
Les fournisseurs de composants logiciels eux sont spécialisés : logiciels spécifiques pour le
traitement, la compression ou la présentation des images, passerelles DICOM.
La société française ETIAM fournit en OEM les composants DICOM, et produit à présent un
robot graveur de CD, ainsi qu'une messagerie médicale appelée MEDIEM, d'abord
interpersonnelle, puis interapplications (téléradiologie, visioconférence). MEDIEM s'appuie sur le
standard Medical Message Format, qui définit une enveloppe sécurisée de message,
encapsulant tous formats de données possibles. Ce standard, soutenu par EDI santé, devra être
implémenté par les messageries agréées par le Réseau Santé Social.
Fournisseurs de services d'archives (ASP)
Une partie des fournisseurs de PACS proposent de gérer les niveaux d'archives moyen et long
terme à distance, ce service étant rémunéré, soit à chaque requête pour un dossier, soit par
examen en fonction du besoin d'archivage.
Aux Etas-Unis, ces propositions sont considérées surtout car elles permettent d'éviter les
charges d'investissement, et permettent aux structures petites et moyennes d'aborder plus
progressivement cette technologie [13].
Sociétés informatiques spécialisées dans la fourniture et l’intégration de PACS
Ces sociétés ont initialement développé des systèmes d'information pour l'imagerie, soit pour le
traitement d'images, soit pour la gestion (ex. ALGOTEC, basée en Israël), ou encore ont été
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créées spécifiquement pour produire des PACS (par exemple ALI, qui a commencé par les
réseaux d'échographie).
La société Realtime Image propose des logiciels et services d'imagerie s'appuyant sur les
technologies Internet, notamment un outil de gestion de flux d'images de grande taille sans
compression, pour la médecine et les arts graphiques. Elle a été retenue par l'Association pour le
Dépistage Mammographique en Poitou-Charentes pour l'évaluation d'un système d'acquisition
numérique, et de gestion des images mammographiques de dépistage, en vue de relecture par
les centres universitaires et spécialisés.
Plusieurs de ces sociétés, créées dans les années 1990, s'engagent délibérément sur les
technologies logicielles de l'internet pour tous les composants des PACS (sauf le SGBD). Il s'agit
de sociétés alliées à, ou créées à partir d'universités. Citons par exemple AMICAS
(Massachussets Institute of Technology – Massachussets General Hospital), Ultravisual
(Université du Wisconsin).
Elles plaident pour ces technologies en tant que technologies "perturbatrices" [14], au
sens marketing du terme : technologie un peu moins performante que la référence du jour, mais
beaucoup moins chère, et qui peut déstabiliser le marché pour les majors.
Cependant, il semble que dans un marché qui devient mature, il pourrait leur être difficile
de survivre. En effet, le schéma classique du marché des systèmes d'information hospitaliers est
probable aussi pour les PACS : les ventes seront dominées par les majors du domaine, et les
plus petites sociétés devront choisir entre chercher le rachat ou survivre en s'appuyant sur le
service et sur les évolutions logicielles de leur base installée [4].
Sociétés majors de l’imagerie
AGFA, Fuji, General Electric, Kodak, Philips, Siemens, s’appuient sur leurs récentes acquisitions
ou alliances stratégiques, notamment avec des sociétés intervenant dans le système
d’information hospitalier, et proposent une offre de fourniture et d’intégration complète incluant la
maîtrise d’œuvre du projet, depuis la connexion des modalités d’imagerie jusqu’à la conduite du
changement.
Les fabricants de modalités d’imagerie
GEMS
Par ses nombreuses acquisitions, GEMS peut offrir une très large gamme de produits
regroupés sous le nom de GEMS-IT (Information Technologies) :
• LMMS, pour son PACS
• Innomed, pour son RIS
• Per-Se Technologies, pour son RIS : ProgRis
• Marquette, pour sa téléradiologie et son EPR (Electronic Patient Recording = Dossier
Patient Electronique)
• Applicare, société allemande
• Sabri pour son EPR
Les produits, sous la marque GEMS, deviennent alors :
• Pathspeed = PACS
• Radworks = RIS
• Radstore = Archivage
• RadWorks WebViewer = serveur web
Les applications RIS sont développés spécifiquement pour chaque pays : en France c’est
avec la société EDL (depuis juin 2001) et son logiciel Xplore.
Centricity est le nom global de la suite de solutions développées par GEMS pour la
radiologie, la cardiologie et plus largement pour l’information clinique et porte en sous-titre le nom
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de « Systèmes d’information pour la radiologie ». GEMS affirme avoir déjà réalisé plus de 250
installations sous cette forme, pour des centres médicaux complets. Le concept peut se décliner
comme suit :
• pour les radiologues, le système est sous Windows NT. Des conférences multiutilisateurs avec synchronisation des écrans peuvent être réalisées avec par exemple
les médecins prescripteurs, autour de NetMeeting (produit Microsoft)
• pour les cliniciens, le système est une application web, également sous Windows NT,
les images étant accompagnées d’un petit visualisateur Dicom
• le cœur du routeur tourne sous Unix, choisi pour des raisons de sécurité.
• la base de données retenue est Sybase
• l’archivage se fait sur bandes (Rorke Data, lecteur Sony, et IAT = Intelligent Archiving
Tape) et sur DVD. GEMS pourrait aussi proposer un archivage en ligne, sous forme
d’ASP, mais considère qu’il n’y a pas assez de clients pour l’instant (le produit existe,
provenant de la société Qwest Communications).
• en développement, on trouve aussi un assistant numérique personnel (Palm) avec
connexion sans fil.
• Egalement en développement, Centricity intègre un logiciel qui permet de se vérifier sa
conformité aux exigences décrites dans le HIPAA (cf. supra)
Centricity comprend aussi un module de services (Centricity IT Professional Services ITPS) :
conçue autour de la méthodologie Six Sigma propre à GEMS, et d'un processus d’accélération
du changement, cette activité comprend des champs de conseils, de gestion de projet, d’analyse
des contraintes, de formation, et de vérification de bon fonctionnement sur le long terme.
En France, l’équipe GEMS-IT comprend un responsable, deux permanents et deux consultants.
Le coût de l’étude d’un projet, aujourd’hui, est intégré explicitement dans le montant figurant dans
les réponses aux appels d’offres.
Philips
Le concept de PACS s’appelle ici EasyAccess. Il peut se décliner comme suit :
• Easy Access Entry (moins de 50.000 examens par an)
• Easy Access Enterprise (plus de 50.000 examens par an)
Philips développe aussi un PACS spécifique pour la cardiologie : cathétérisme cardiaque et
vasculaire.
Les composants se répartissent ainsi :
• Stations de travail
Philips différencie 5 stations de travail EasyVision (sous peu la version 8.0, sous Windows
2000 ou NT, avec dictée vocale intégrée Speech V.5 de la filiale autrichienne Inturis de
Philips, et des tailles et résolutions d’écran adaptées) :
o pour le radiologue d’hôpital (version DX)
o pour le radiologue en cabinet privé (version DX)
o pour le clinicien spécialisé : orthopédiste, cardiologue
o pour le clinicien avec images via un serveur web (CL Net)
o pour le technicien, et le contrôle de qualité (version RG)
Les listes de travail (worklists) peuvent opérer sur plusieurs bases de données.
Les protocoles d’affichage personnalisés sont attachés à l’identification de l’opérateur : nom
utilisateur (login) et mot de passe, et non à la station elle-même : ainsi chacun peut
retrouver à travers tout l’hôpital sa propre manière de travailler (une langue sélectionnée
parmi 8 disponibles). Cette identification peut être réalisée, en option par un boîtier séparé
interprétant l’empreinte digitale.
En base, une station de travail comporte un écran de données et de 1 à 3 écrans images
(ceux montrés aux RSNA étaient d’origine Dome)
• RIS
La version V 10.5 de Rados devrait être proposée fin 2002, courant 2003. Ce serait une
version intégrée des différents produits européens existants (France, Allemagne, Pays-Bas,
etc), et toujours sans logiciel propriétaire, c’est-à-dire compatible avec toutes les modalités
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et les autres RIS. La base de données retenue est Oracle, ce qui lui permet d’augmenter
régulièrement ses capacités.
• PACS
Il y a quatre serveurs séparés, tous sur des bases HP :
o court terme
o moyen terme
o long terme
o web (des applications Java accompagnent l’enregistrement lui-même)
• DAO
Sortie pour ce RSNA, l’intégration d’outils de Diagnostic Assisté par Ordinateur, se réalise
simplement par clic droit sur la souris dans un écran image quelconque.
Siemens
L’offre Siemens globale en matière de PACS s’appelle toujours Sienet, et repose sur une
architecture distribuée en nœuds, où tous les liens sont Dicom.
Siemens a racheté courant 2000 la société Shared Medical Systems (SMS) et son produit
Soarian (dossier patient électronique) est maintenant intégré.
• Stations de travail
Siemens différencie également 5 stations de travail, avec dictée vocale intégrée, pour
opérer sur un PACS :
o Magic SAS, pour le RIS, non commercialisée en France
o Magic View 1000 (sous Unix), ou Mondo (sous Windows NT Syngo) pour le
radiologue. Des adaptations pour des niveaux de gris plus élevés sont apparues,
ainsi que pour des très hautes résolutions (modèle SMM21201P à 5 Mpixels).
Des écrans plats commencent également à être diffusés sur ces consoles (SCD
1898 couleur et SMD 1898 noir et blanc, en 18 pouces de diagonale)
o Magic View 300 pour le clinicien spécialisé : orthopédiste, cardiologue. On a pu
voir une station de visualisation encastrée dans un mur technique de bloc
opératoire (voir photos) avec clavier accessible et protégé.
o Magic Web (ou ACOM.WEB) pour le clinicien avec images via un serveur web
o Magic Watch pour l’administrateur réseau
• ASP
Siemens propose deux types d’archivage en ligne :
o e-archive : sans perte d’accès, c’est un vrai miroir de toutes les données que l’on
souhaite conserver
o e-backup : sans perte de données, tout est systématiquement archivé, mais
l’accès peut être plus lent
Toshiba
Toshiba ne présente rien en propre en matière de PACS. La société travaille d’un côté avec
Etiam, de l’autre avec Agfa.
Les autres fabricants
Agfa
Agfa Medical Imaging devient Agfa Healthcare. Au cours des années 2000 et 2001 Agfa aura
également racheté plusieurs sociétés :
• Quadrat, société belge, ayant développé un RIS qui est devenu la base du dossier
patient électronique chez Agfa
• Talk Technologies, pour les applications liées au traitement de la voix
• Medivision, pour ses produits et sa clientèle en ophtalmologie
• Mitra (en cours) pour ses passerelles HL7 – Dicom, après une longue collaboration
entre ces deux sociétés.
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Agfa affiche depuis plus d’un an une forte volonté d’entrer sur le secteur de la cardiologie
(interview de Robert Cooke, vice-président d’Impax Solutions, dans le supplément de novembre
de Imaging Economics), c’est-à-dire vers les salles de cathétérisme cardiaque.
Globalement, l’extension d’Agfa se fait horizontalement (nouveaux secteurs : cardiologie,
ophtalmologie) et verticalement (du micro-PACs jusqu’au PACS global).
Pour Agfa, un PACS peut se décomposer en 4 fonctions (hormis l'acquisition):
• Stockage, via une station Impax (version R 4.5. attendue vers mi 2002), avec le logiciel
HLM pour le partage de ces archives :
o sur le disque dur (en Raid) et à court terme, avec des facteurs de compression
variables de 2 x (sans perte) à 10 x (avec pertes)
o sur DON à moyen terme (environ 1 an en ligne)
o sur DLT à long terme (5 ans) en DAS local (Direct Attached Storage) ou NAS
réseau (Network Attached Storage)
o hors site en ASP (développement en cours)
• Visualisation : une station Impax DS 3000, à 3 écrans, intégrant RIS + dictée vocale et
PACS, avec un choix entre Windows 2000 ou NT.4. Cette station se décline en :
o Impax XA 3000 pour les cardiologues, avec mesure de sténose, fraction
d’éjection
o Impax OT 3000 pour les orthopédistes, avec récupération des fichiers de
prothèses de hanche (format Autocad)
o Impax CS 5000 pour les cliniciens
o En développement, un Palm pour le travail au chevet du patient, avec liaison
infra-rouge
• Gestion des flux : cela intègre les passerelles HL7-Dicom, l’anté-chargement
(prefetching).
• Diffusion : cette fonction comprend à la fois :
o les applications Web : serveur web 1000 (sous Windows 2000) sur Intranet
(avec une durée de stockage paramétrable, dépendant en général de la DMS
dans l’hôpital), et avec un cryptage possible (type SSL sur 128 bits) pour
Internet, postes clients Web 1000 (PC banalisés) avec visualisateur Dicom
accompagnant les fichiers. La version 3.2. du Web 1000 était présentée comme
encore en développement.
o les périphériques de sortie : reprographes à sec Drystar 3000 (à 320 dpi) et
4500 (à 508 dpi).
En matière d’ingénierie de projet, Agfa développe une structure pour répondre directement à la
demande, car si des sociétés d’ingénierie indépendantes se développent, elles se retournent
toujours vers les constructeurs pour documenter leurs réponses, et le temps passé augmente
alors considérablement.
Fuji
Fuji Medical Systems France est un distributeur de Fuji Corporation, ce n’est pas une filiale. Cela
lui a permis de développer des produits spécifiquement adaptés au marché français :
• Console ADR 1000 dont 700 exemplaires étaient installés en France à fin 2000.
• Imedial, serveur de résultats d’imagerie sur Web, développé il y a 3 ans par Fuji et
Waid. Ce produit était cher (de 46 000 à 122 000 euros) et lors des dernières JFR 2001,
Fuji a montré le successeur d’Imedial, appelé Mediris, console Web sur PC ou Mac (23
000 – 30 000 euros). Le principe est qu’un message arrive chez le clinicien pour qu’il
vienne lire le dossier sur le serveur s’il le souhaite, sans que cela charge le réseau.
Plus globalement, pour Fuji, le marché du PACS n’est pas mûr, et la société reste en attente de
l’expression d’une demande réelle. Ainsi Fuji prend les appels d’offres publics, mais indique que
la société n’y répondra pas.
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En fait il existe bien un produit PACS d’origine japonaise, appelé Synapse (sous Windows XP),
dont 80 exemplaires ont été diffusés, surtout aux Etats-Unis, et un en Belgique. Il est réputé
assez lent, y compris au sein de Fuji, puisqu’en une nuit on n’arrive pas à rapatrier tous les
dossiers du jour suivant.
Ce système comprend notamment :
• une console de diagnostic SL-IC 300 G, en 3 Mpixels (2048 x 1536) et 766 niveaux de
gris, avec ici aussi et en option, une identification de l’opérateur par empreinte digitale.
Notre attention a été attirée (par Fuji) sur le fait qu’avec des consoles multi-écrans, le
vieillissement doit être surveillé de près, les écrans étant appairés à la livraison en
terme de brillance.
• une console SWAT d’administration du réseau (Synapse Web Administrator Tool).
• une base de données Oracle en clusters, sécurisée et doublée
• un archivage sur un juke-box DVD Plasmon (ou EMC_- Symmetrix)
• des algorithmes de compression par ondelettes, paramétrables selon les types
d’examens (Rachis, Os, Poumons).
Kodak
Kodak présente quatre configurations de PACS, du plus élémentaire au plus complexe, c’est-àdire sur mesure :
• PACS EL : destiné selon Kodak aux pays émergents, constitué d’une console de travail
et d’un archivage sur MOD
• PACS ES : en fait c’est l’entrée de gamme, conçu autour d’une station PC sous
Windows 2000, avec la possibilité d’aller de 1 à 4 écrans, et une unité d’archivage sur
disques Raid et sur DLT. C’est une configuration à hauteur de 1 MF environ. La base de
données est Object Store, base orientée objet. Le module de dictée vocale comprend la
partie hardware de Philips et le logiciel Voice Express de la société belge LNH.
• PACS EXL : pour des charges de 100 à 200.000 études par an (30 Mo par dossier).
Cette configuration, outre les consoles de travail individuelles, repose sur un serveur de
travail en groupe (NetServer HP LC 2000 r), ainsi qu’une ressource de stockage
importante (L 180 de StorageTek ou EMC de Symmetrix).
• PACS 2010 : le système intègre PACS et RIS. Selon Kodak, le marché du RIS devrait
diminuer, car le PACS d’un côté, le HIS de l’autre s’en approprient progressivement des
composants. Ce système n’est pas présenté en France, mais il l’est dans les pays
nordiques qui l’ont développé. La liaison entre le RIS et le PACS est de type Corba.
• Serveur Web : la philosophie est de récupérer les images natives, puis de laisser les
utilisateurs clients décider du facteur de compression qu’ils acceptent. La compression
est réputée rapide. Avec le système Image Streaming, et pour ne pas encombrer
inutilement le réseau, le serveur d’image vérifie les capacités de la carte graphique du
demandeur (résolution, mémoire) avant de lui adresser le fichier image.
• PACS EX : cette configuration, outre les consoles de travail individuelles, repose sur un
serveur de travail en groupe (NetServer HP LC 2000 r), ainsi qu’une ressource de
stockage importante (L 180 de StorageTek ou EMC de Symmetrix).
• Kodak développe maintenant des algorithmes de MiP et MPR, qui lui permettront
d’afficher ses stations de travail au même titre que les multimodalités des constructeurs
d’équipements producteurs (Advantage Windows, EasyVision, Syngo, etc). Des écrans
à très haute résolution (5 Mpixels) étaient également présentés.
• un concept de PACS multi-hôpitaux est également présenté (surtout pour les pays
nordiques), articulé autour d’un serveur d’archives, d’un serveur d’identité, de groupes
de travail diagnostiques et d’une architecture réseau spécifique FiberChannel.
Composants divers :
• en option sur les stations de travail, on trouve la reconnaissance de l’empreinte digitale
de l’opérateur, intégrée dans la souris et non plus sur un pavé distinct comme chez tous
les autres constructeurs.
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•
•
le logiciel Orthoview, de la société Meridien, permettant de fusionner les images radio et
les dessins Autocad des prothèses de hanche, a été intégré dans les stations destinées
aux orthopédistes.
encore en développement, un Pocket PC (le iPAQ, avec transmission en RF) permettra
d’interroger le HIS ou le RIS, via Internet Explorer, et notamment les compte-rendus
médicaux.
Kodak offre enfin quatre catégories de services, autour du PACS :
• le dimensionnement de l’infrastructure du PACS lui-même
• le management de projet : les quelques exemples français sur lesquels Kodak a
travaillé montrent que les ressources se montent au moins à 3 mois x homme pour
chaque projet. Cette gestion technique peut être accompagnée par une gestion
financière (par exemple de la location), via IBM Global Finance.
• le support des applications
• la formation en centre organisé, à Gênes.
LE PROJET DE MANAGEMENT DES IMAGES MÉDICALES
C’est le vocabulaire désormais employé pour le projet de mise en œuvre d’un PACS.
Au delà de la formule, cela signifie que la communauté professionnelle perçoit ce dernier comme
résolument sorti du seul service d’imagerie, pour servir les objectifs de l’entreprise hospitalière :
-
Productivité de la fonction imagerie :
Suppression des tâches, répétitives ou à risques, de saisie d’information.
Suppression des examens répétés (diminution du taux de 5% à 0.8%) [5]
-
Efficience du diagnostic :
- interprétation effective des examens par un médecin radiologue,
- utilisation systématisée des examens antérieurs,
- réduction du temps entre l’examen et le compte-rendu.
-
Gestion des données médicales :
- intégration des résultats d’imagerie contenant des images dans le dossier patient
électronique.
-
Accessibilité des informations pour le clinicien :
- plus rapide,
- avec réduction notable des pertes de dossiers. (dont le taux passe de 8 à 10%, à 0.2%
[5])
- gain de temps clinique (45 mn par jour [5])
-
Travail coopératif renforcé entre imageurs et cliniciens :
- Colloques facilités par l’accès aux images,
- Interprétations améliorées par l’expertise à distance,…
On comprend que pour atteindre effectivement ces objectifs, il s’agit d’opérer une véritable reconfiguration des processus associés aux examens d’imagerie dans l’organisation
hospitalière de la prise en charge des patients.
Du point de vue du système d'information, cela nécessite une intégration maximale entre le RIS
et le PACS : les flux de données administratives, concernant le patient et l'examen, sont
associées aux données médicales (images et compte-rendu).
La mise en œuvre du système et de la nouvelle organisation s’effectue en mode projet, avec un
responsable (leader) et une équipe dédiée qui regroupe des spécialistes de l’imagerie, du
système d’information, et des technologies biomédicales.
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Il s'agit en effet, et ceci constitue "l'état de l'art" en matière de PACS au même titre que l'actualité
technique de ce domaine, de réussir la conduite du changement dans tout l’hôpital.
Les enjeux à communiquer découlent des 7 étapes de la conduite du changement [15] :
1
2
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Savoir pourquoi : quels problèmes le PACS permet-il de résoudre, quelles nouvelles fonctions
permet-il d'accomplir?
Savoir "pourquoi maintenant" : quelles sont les opportunités? en quoi est-ce urgent?
Créer la vision : fournir une infrastructure intégrée de management de l'information du
département d'imagerie et de l'ensemble de l'hôpital, pour améliorer les soins, la qualité de
service, et la productivité, en renforçant la qualité de l'environnement de travail [3].
Créer l'équipe-projet,
Communiquer,
Partager la vision et son amélioration,
Consolider le progrès, et faire changer encore.
Il s'agit de prendre en compte toutes les composantes du projet, et en particulier de les insérer
dans la stratégie de l'établissement hospitalier :
-
Analyser les processus existants, avec les professionnels, dans les services d'imagerie et
dans les services cliniques et médico-techniques clients de l'imagerie.
Entendre les attentes des différents professionnels.
Identifier les changements possibles grâce au PACS.
Définir les nouveaux processus.
Identifier les nouveaux métiers.
Définir les objectifs, précisément, avec des étapes datées.
Spécifier les besoins, et les caractéristiques du système.
Définir le degré d'intégration, en fonction du système d'information de l'hôpital (SIH, dossier
patient électronique).
Qualifier la situation existante et planifiée : réseau informatique, modalités numériques,
postes de travail médicaux…
Elaborer un projet : objectif, résultat attendu, calendrier, moyens, scénario de déploiement.
Rédiger le cahier des charges, partager les risques en spécifiant les engagements du
fournisseur, choisir le fournisseur.
Mettre en œuvre.
Former les utilisateurs.
Effectuer la recette du système.
Mettre en place l'équipe de support.
Accompagner les utilisateurs.
Evaluer les résultats [16].
Organiser le contrôle de qualité.
Poursuivre les améliorations, etc…
Toutes ces étapes ne sont pas spécifiques aux PACS, mais à tout projet de changement lié à
une nouvelle technologie, particulièrement une nouvelle technologie de l'information et de la
communication. Il est nécessaire cependant de les accomplir, afin que les bénéfices de l'imagerie
numérique soient réels, au service des professionnels de l'hôpital et des patients.
Références
[1] M. VEATCH - J.L. Pettis Memorial Medical center, LOMA LINDA, CA. – "Workflow boost
doesn't just happen with PACS", SCAR conference reporter, Diagnostic Imaging special
supplement, august 2001.
Page 74 sur 77
[2] P. BRET – University of TORONTO - RSNA 2001, Refresher course n° 526 "Getting from
Here to There – Change Management in PACS", 27 novembre 2001.
[3] R. KHORASANI – Brigham & Women Hospital, BOSTON, MASS. - RSNA 2001, Refresher
course n° 526 "Getting from Here to There – Change Management in PACS", 27 novembre 2001.
[4] P.G. DREW – Concord Consulting Group – "Large suppliers dominate as PACS market
matures" Diagnostic Imaging, Décembre 2001, 23-25.
[5] B. REINER – VA Maryland Health Care System in Baltimore - RSNA 2001, Refresher course
n° 126 "Making the business argument for PACS", 25 novembre 2001.
[6] B. TILKE - "New hospital lead the way in PACS growth" – Diagnostic Imaging spécial
supplement, novembre 2001.
[7] B. GIBAUD - poster INFORMAG - Journées Françaises de Radiologie – octobre 2001.
[8] F. PRIOR - Eastman Kodak - RSNA 2001, Refresher course n° 226 "Update on PACS
Technology and Infrastructure", 26 novembre 2001.
[9] Barten PGJ. Contrast sensitivity of the human eye and its effect on image quality. Bellingham,
Wash/ SPIE, 1999.
[10] Integrating the Healthcare Enterprise : A Primer. (plusieurs auteurs) RadioGraphics 2001 ;
21 : 1339-1358 et 21 : 1597-1608.
[12] K. KINCADE, "PACS security moves toward standardization" – Diagnostic Imaging spécial
supplement, novembre 2001.
[13] B. REINER, ""ASPs offer alternative approach to PACS" - SCAR conference reporter,
Diagnostic Imaging special supplement, august 2001.
[14] "Internet PACS : a disruptive technology" – supplement to Decisions in Imaging Economics,
décembre 2001.
[15] J. KOTTER – "Leading change" – Harvard Business Review, March 1995.
[16] G. FRIJA et al. – Réseau d'image de l'hôpital Georges Pompidou – poster INFORMAG Journées Françaises de Radiologie – octobre 2001.
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ASP : Archive Service Provider
DAO : Diagnostic Assisté par Ordinateur
EPR : Electronic Patient record
ERLM : Ecran RadioLuminescent à Mémoire
IAT : Intelligent Archiving Tape
IHE : Integrating the Healthcare Enterprise
JFR : Journées Françaises de Radiologie
MIP : Maximum Intensity Projection
MPR : MultiPlanar Reformatting
NAS : Network Attached Storage
NEMA : National Electronic Manufacturers Association
PACS : Picture Archiving and Communication Systems,
RAID : Redundant Array of Inexpensive Disks
RIS : Radiology Information System
SAN : Storage Area Network
SGBD : Système de Gestion de Base de Données
SIH : Système d'Information Hospitalier
SITES
IHE :
www.rsna.org/IHE
www.himss.org
Principaux fournisseurs cités
www.storagetek.com
www.dome.com
www.etiam.com
www.algotec.com
www.ali.com
www.realtimeimage.com
www.agfamedical.com
www.fujimed.com
www.gemedicalsystems.com
www.kodak.com
www.medical.philips.com
www.siemensmedical.com
www.mitra.com
www.edl.com
www.talktechnology.com
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Glossaire tiré de l’article de Mark Palacio dans Advance for Health Information executives –
novembre 2001 – page 55 sqq : www.advanceforhie.com “)
Terme
10-base-2
10-base-T
100-base-T
1000-base-T
ASP (Application
Service Provider)
ATM (Asynchronous
Transfer Mode)
Backbone
Bus
Ethernet
FDDI (Fiber Distributed
Data Interface)
HL7 (Health Level 7)
Hub
RAID (Redundant
Array of Inexpensive
Drives)
Segment /
segmentation
SAN (Storage Area
Network)
Switch
Topologie
UID (Unique
Identification Number)
WAN (Wide Area
Network
VPN (Virtual Private
Network)
Explication
Réseau en câble coaxial (identique aux câbles TV), à maximum de 10 Mbits/s,
utilisé communément pour Ethernet
Réseau certifié en paires torsadées (téléphone), à maximum de 10 Mbits/s,
utilisé communément pour Ethernet
Version améliorée du précédent, allant jusqu’à 100 Mbits/s
Appelée aussi Ethernet Gigabit, peut transmettre jusqu’à 1.000 Megabits/s
Entité tierce qui gère et distribue des services et des solutions, basés sur des
logiciels, vers des clients, à travers un WAN (voir ce mot), à partir d’un centre de
données. C’est essentiellement un moyen pour les entreprises d’externaliser
certains aspects de leurs besoins de gestion des données.
Technologie de réseau, dédiée initialement au transport simultanée de la voix et
des données, et dont l’étendue de débit va de 155 à 622 Megabits/s
Infrastructure de réseau à grande échelle (une région, un pays) et à grand débit,
qui relie des petits réseaux entre eux (ce débit est en général au moins la
somme des débits des petits réseaux qui lui sont directement connectés)
Une topologie (voir ce mot) de réseau qui ressemble, sous l’angle logique, à un
simple fil de cuivre.
Une des technologies de communication les plus utilisées dans le monde des
ordinateurs. Ethernet peut être utilisé sur du coaxial, de la paire torsadée, ou via
du sans-fil
Technologie de réseau utilisant de la fibre optique, et qui peut aller jusqu’à 100
Megabits/s
Nom d’une des nombreuses organisations développant des normes, accréditées
par l’ANSI (l’AFNOR américaine) et oeuvrant dans le monde de la santé. C’est
aussi le nom d’un protocole pour les applications médicales, créé pour fournir un
support pour l’échange, la gestion et l’intégration des données touchant aux
soins et aux services de santé
Un hub Ethernet est un dispositif permettant à plusieurs équipements d’être
reliés selon une topologie étoile. Mais chaque équipement partage alors la
bande passante du hub avec tous les autres qui y sont connectés : 10
équipements connectés sur un hub à 10 Mbps => 1 Mbps pour chacun
Systèmes de disques durs fonctionnant simultanément et configurés
spécifiquement pour permettre un archivage et une sauvegarde immédiate en
cas de panne de l’un des éléments, de plus, ils augmentent la mémoire en ligne
disponible.
Méthode pour distinguer de façon logique un réseau en plusieurs éléments,
notamment utilisée lorsque les bandes passantes sont différentes d’un segment
à un autre. Un segment équipé d’un routeur peut aussi alors communiquer avec
d’autres segments.
Dans un tel groupe, les PC et/ou les serveurs de ce groupe envoient toutes
leurs données sur un puits de données unique, située dans une portion
spécifique et sécurisée du réseau, et reliée par des connexions à fibre optique
ou spécialisées.
Version étendue du hub, garantissant à chaque utilisateur connecté la bande
passante maximum du hub
Description logique et/ou physique de la structure d’un réseau, et qui peut donc
comporter des étoiles, des anneaux, ou des lignes droites (les bus)
Chaque action Dicom génère un tel numéro pour gérer les flux de données et
d’images
Equipements interconnectés et partageant des ressources sur une grande
région géographique. Le plus grand système au monde est l’Internet
Réseau privé et sécurisé sur l’Internet, permettant des grandes économies,
notamment pour le téléphone.
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