Innovations en TDM Yves Menu Hôpital Saint Antoine - Paris

Double énergie Reconstruction itérative Perfusion ± Course à la barrette

La Double Energie Trois Questions Qu’est-ce que c’est? Comment ça marche? A quoi ça sert?

Une vieille technique: Qu’est-ce que c’est? Une vieille technique: EMI CT 1010 (1976) Double énergie (deux passages successifs par coupe)

Mais encore une idée neuve Double Energie (DECT) : Emission ou analyse de deux valeurs nominales de KeV Imagerie Spectrale : Reconstructions basées sur les caractéristiques d’atténuation d’éléments particuliers (image « calcium », « eau », « iode ») Reconstruction d’une image monochromatique

Définitions Il ya trois façons d’obtenir cette information Sélection à l’émission Deux tubes  « Dual Source » Un tube  « Single Source » Sélection à la réception Deux couches de détecteurs « Detector Selection » WIP

“Dual Source” Deux tubes envoient des faisceaux orthogonaux avec chacun une valeur nominale différente de KeV (Siemens) « DS-DE » http://www.dsct.com/

“Single Source” Deux options « SS-DE » Un seul tube commute en permanence entre 80 KeV et 140 KeV (GE) Deux passages successifs avec deux niveaux d’énergie (Siemens, Philips) « SS-DE »

“Detector Selection” Un seul tube envoie un rayonnement multichromatique Deux couches de détecteurs (« multilayered ») traitent chacune des niveaux d’énergie différents « ? »

DSDE SSDE

Comment ça marche?

Selon la nature Atténuation (UH) x x x x 80 140 KeV

Calcium Acide Urique

Selon la Quantité Courbes d’atténuation calculées pour l’iode dans des solutions de concentration différente

A quoi ça sert?

Processing Cartographie Iode Cartographie Matériel 80 KeV Analyse Spectrale 140 KeV Sans injection virtuel Images mono-chromatiques

Imagerie Monochromatique Energie Rayonnement Polychromatique 120 KeV Flux Flux 120 KeV

Imagerie Monochromatique Rayonnement Polychromatique Flux Flux Energie 80 KeV 140 KeV 80 Kev 140 KeV

Images Mono- et Polychromatique 80 KeV 140 KeV 70 keV Flux Contraste  Bruit  Contraste  Bruit  Energie 80 KeV 140 KeV 70 keV kVp defines the upper limit of the x-ray spectrum and outputs a polychromatic x-ray beam. keV specifies the photon energy for a monochromatic x-ray source. Through complex mathematics, GSI is capable of virtually creating a monochromatic image with a range of 40 - 140 keV. Image Monochromatique: Contraste  Bruit 

Post-processing SS-DE: analyse de paire de matériaux Image “native” Sans Calcium Code couleur Urate : rouge Calcium : vert Sans Urate

Une lésion prend elle le contraste? Image « Eau  » Image «Iode» « Image Standard » « Image Monochromatique » Une lésion prend elle le contraste?

« DECT allows for fast and accurate characterization of renal masses in a single-phase acquisition. Interpretation of color coded images significantly reduces interpretation time. Omission of a nonenhanced acquisition can reduce radiation exposure by almost 50%. »

Calculs Rénaux Séparation correcte entre calculs Acide urique Cystine Calcium Struvite Novembre 2010

Calculs Rénaux SS-DE Limitations taille moins de 3mm Monochromatique 70 KeV Image acide urique Image calcium Limitations taille moins de 3mm Pas de distinction possible entre les differents calculs de composition calcique

Image Native 120 KeV Aorte G D Pondération «  Iode » Pondération « Eau »

« When compared with 120 kVp data, pure 80 kVp data acquired from a dual source dual energy MDCT scanner demonstrates greater attenuation differences and improved contrast to noise between metastatic disease and normal liver. » « At portal venous phase dual-source dual-energy CT, the conspicuity of malignant tumors of the pancreas is greater at 80 kVp than with weighted-average acquisition. »

Embolie Pulmonaire Carte Iode Image Iode

Angiographie Soustraction Calcique Image 70 keV “Iode” Angiographie

Attenuation des artefacts Prothèses métalliques Fosse postérieure

Monochromatique 80KeV (MARs® ) Standard Images Dr. Sverzut, Centre Cardiologique du Nord

40 KV 80 KV Quantification? Attenuation 80 KV << 140 KV = adenoma (Se 50%, SP 100%, VPP 100%, VPn 28%)

Comment réduire la dose en CT Est-ce important? Comment faire?

Réduire la dose ? Brenner DJ; N Engl J Med 2007 Natural Background Radiation = 3-4 mSv/an Brenner DJ; N Engl J Med 2007

Au dessus du seuil, c’est clair Risque de Cancer/ Dose risk Au dessus du seuil, c’est clair 500 mSv Dose

Sous le seuil, c’est pas clair Risque de Cancer/ Dose risque Sous le seuil, c’est pas clair optimiste 200 mSv Dose

Risque de Cancer/ Dose risque 200 mSv Dose Une autre hypothèse pessimiste 200 mSv Dose

62 Million de CT par an (USA) Risque de Cancer/ Dose risque Sous le seuil !!!beaucoup de monde!!! 62 Million de CT par an (USA) 200 mSv Dose

Quel est le risque réel? Brenner DJ; N Engl J Med 2007

En résumé Le scanner représente 15% des actes de Radiologie diagnostique 40% de l’irradiation médicale

Que fait l’industrie? Détecteurs Le tube La reconstruction Meilleure Se Faible rémanence Le tube Switch rapide La reconstruction Plus d’information avec le même signal Fine tuning de la dose par le radiologue

Reconstruction Itérative Reconstruction Itérative? Adaptative Statistical Iterative Reconstruction ®

Reconstruction itérative? Dénomination ASIR (GE) 2009 IRIS (Siemens) 2010 Idose (Philips) 2011 AIDR (Toshiba) 2011

ASIR sélection du bruit

CTDIvol= 12.42mGy, 50% Volume ASIR Fantôme Dose complète CTDIvol= 25.08mGy Demi dose CTDIvol= 12.42mGy, 50% Volume ASIR

0% ASiR 100% ASiR 50% ASiR

Scanner sans injection Low Dose Abdomen/Pelvis 120kV ~100mA 0.5s P63/64:1 0.625mm Scanner sans injection

Low Dose Abdomen/Pelvis 120kV ~100mA 0.5s P63/64:1 0.625mm ASIR

FBP / ASIR CTDI = 9 CTDI = 20 DLP = 264 DLP = 604 VCT, Dose routine

ASIR w/o ASIR

3.8 mSv

Maladie de Crohn Patient de 22 ans  Penser à l’IRM!

La chasse aux barrettes Tous les constructeurs proposent aujourd’hui des appareils de 64 barrettes, avec une couverture de 4 cm par rotation et une collimation de 0,65 à 1,2 mm Deux constructeurs proposent des appareils avec 128 ou 320 barrettes Avantages Meilleure couverture (8 à 16 cm) Examen du cœur en 1 ou 2 rotations Mais : coût élevé, résolution temporelle encore insuffisante pour le coeur

Une vue du marché mondial Du fait de la crise internationale, le marché s’oriente plutôt vers l’entrée (bas) de gamme 64 barrettes, détecteurs classiques, logiciels minimaux : 400 000 euros 64 barrettes, détecteurs évolués, double énergie : 1 M euros 320 barrettes : > 1,4 M euros