Schéma pour l'obtention de tomogrammes calculés

Un faisceau étroit de rayons X balaie le corps humain en cercle. En traversant les tissus, le rayonnement est affaibli en fonction de leur densité et de leur composition atomique. De l'autre côté du patient, un système circulaire de capteurs de rayons X est installé. Chacun d'eux (il peut y en avoir plusieurs milliers) convertit l'énergie du rayonnement en signaux électriques. Après amplification, ces signaux sont convertis en un code numérique, transmis à la mémoire de l'ordinateur. Les signaux enregistrés reflètent le degré d'affaiblissement du faisceau de rayons X (et, par conséquent, le degré d'absorption du rayonnement) dans chaque direction.

En tournant autour du patient, l'émetteur de rayons X observe son corps sous différents angles, sur un angle total de 360°. À la fin de la rotation, tous les signaux des capteurs sont enregistrés dans la mémoire de l'ordinateur. La durée de rotation de l'émetteur sur les tomographes modernes est très courte, de 1 à 3 secondes seulement, ce qui permet d'étudier les objets en mouvement.

À l'aide de programmes standards, l'ordinateur reconstruit la structure interne de l'objet. On obtient ainsi une image d'une fine couche de l'organe étudié, généralement de quelques millimètres, affichée sur l'écran. Le médecin la traite en fonction de la tâche à accomplir: il peut redimensionner l'image (agrandir et réduire), mettre en évidence les zones d'intérêt (zones d'intérêt), déterminer la taille de l'organe, le nombre ou la nature des formations pathologiques.

Au cours de l'examen, la densité tissulaire est déterminée dans chaque zone. Elle est mesurée en unités conventionnelles, les unités Hounsfield (UH). La densité de l'eau est considérée comme nulle. La densité osseuse est de +1000 UH et celle de l'air de -1000 UH. Tous les autres tissus du corps humain occupent une position intermédiaire (généralement de 0 à 200-300 UH). Naturellement, une telle plage de densités ne peut être visualisée ni sur un écran ni sur une pellicule photographique. Le médecin sélectionne donc une plage limitée sur l'échelle de Hounsfield – une « fenêtre » dont les dimensions ne dépassent généralement pas quelques dizaines d'unités Hounsfield. Les paramètres de la fenêtre (largeur et position sur l'échelle de Hounsfield) sont toujours indiqués sur les tomographies. Après ce traitement, l'image est enregistrée dans la mémoire à long terme de l'ordinateur ou gravée sur un support solide, la pellicule photographique. Ajoutons que la tomodensitométrie révèle les différences de densité les plus insignifiantes, de l'ordre de 0,4 à 0,5 %, alors que l'imagerie radiographique conventionnelle ne peut afficher qu'un gradient de densité de 15 à 20 %.

Habituellement, la tomodensitométrie ne se limite pas à l'obtention d'une seule couche. Pour une identification fiable de la lésion, plusieurs coupes sont nécessaires, généralement 5 à 10, réalisées à une distance de 5 à 10 mm les unes des autres. Pour s'orienter dans l'emplacement des couches à isoler par rapport au corps humain, une image numérique de la zone étudiée est réalisée sur le même appareil, un radiotopographe, sur lequel sont affichés les niveaux tomographiques isolés lors de l'examen ultérieur.

Actuellement, des tomographes à faisceau d'électrons rapides ont été conçus, utilisant des canons à électrons sous vide comme source de rayonnement pénétrant au lieu d'un émetteur de rayons X. Le champ d'application de ces tomographes à faisceau d'électrons est actuellement principalement limité à la cardiologie.

Ces dernières années, la tomographie spirale s'est rapidement développée. L'émetteur se déplace en spirale par rapport au corps du patient et capture ainsi, en quelques secondes, un volume précis du corps, qui peut ensuite être représenté par des couches distinctes. La tomographie spirale a ouvert la voie à de nouvelles méthodes de visualisation extrêmement prometteuses: l'angiographie par ordinateur, l'imagerie tridimensionnelle (volumétrique) des organes et, enfin, l'endoscopie virtuelle, devenue le summum de la visualisation médicale moderne.

Aucune préparation particulière n'est requise pour un scanner de la tête, du cou, du thorax et des extrémités. Pour l'examen de l'aorte, de la veine cave inférieure, du foie, de la rate et des reins, il est recommandé de se limiter à un petit-déjeuner léger. Pour l'examen de la vésicule biliaire, le patient doit venir à jeun. Avant un scanner du pancréas et du foie, il est nécessaire de prendre des mesures pour réduire les flatulences. Pour une différenciation plus précise de l'estomac et des intestins lors du scanner de la cavité abdominale, le contraste est obtenu par administration orale fractionnée d'environ 500 ml d'une solution de contraste iodée hydrosoluble à 2,5 % par le patient avant l'examen.

Il faut également tenir compte du fait que si le patient a subi une radiographie de l'estomac ou des intestins la veille du scanner, le baryum accumulé dans ces derniers créera des artéfacts sur l'image. Par conséquent, le scanner ne doit pas être prescrit tant que le tube digestif n'est pas complètement vidé de ce produit de contraste.

Une méthode complémentaire de tomodensitométrie a été développée: la tomodensitométrie améliorée. Elle consiste à réaliser une tomographie après administration intraveineuse d'un produit de contraste hydrosoluble. Cette technique augmente l'absorption des rayons X grâce à l'apparition d'une solution de contraste dans le système vasculaire et le parenchyme de l'organe. Dans ce cas, d'une part, le contraste de l'image augmente et, d'autre part, les formations fortement vascularisées, telles que les tumeurs vasculaires et les métastases de certaines tumeurs, sont mises en évidence. Naturellement, sur fond d'image d'ombre améliorée du parenchyme de l'organe, les zones faiblement vascularisées ou totalement avasculaires (kystes, tumeurs) sont mieux identifiées.

Certains modèles de tomodensitomètres sont équipés de synchroniseurs cardiaques. Ils activent l'émetteur à des moments précis, en systole et en diastole. Les coupes transversales du cœur obtenues permettent d'évaluer visuellement l'état du cœur en systole et en diastole, de calculer le volume des cavités cardiaques et la fraction d'éjection, et d'analyser les indicateurs de la fonction contractile générale et régionale du myocarde.

L'importance de la TDM ne se limite pas au diagnostic. Sous contrôle de la TDM, des ponctions et des biopsies ciblées de divers organes et foyers pathologiques sont réalisées. La TDM joue un rôle important dans le suivi de l'efficacité des traitements conservateurs et chirurgicaux. Enfin, la TDM est une méthode précise pour localiser les lésions tumorales, permettant de cibler la source de rayonnement radioactif sur la lésion lors de la radiothérapie des tumeurs malignes.

[ 1 ], [ 2 ], [ 3 ], [ 4 ], [ 5 ], [ 6 ], [ 7 ]