La tomodensitométrie à comptage de photons améliore l'imagerie cardiaque chez les nourrissons atteints de malformations cardiaques – Physics World

La tomodensitométrie à comptage de photons (PCCT), une technique d'imagerie médicale avancée qui mesure l'énergie de chaque photon X individuel, est connue pour améliorer l'imagerie CT cardiovasculaire chez les adultes. Or, une étude allemande publiée dans Radiologie montre que la PCCT améliore de la même manière la qualité de l'image pour les nouveau-nés et les nourrissons suspectés d'avoir des malformations cardiaques congénitales.

Les malformations cardiaques congénitales, le type le plus courant de malformation congénitale, sont généralement diagnostiquées à l'aide d'une échographie prénatale et postnatale. Mais l'échographie ne fournit pas une qualité d'image suffisante pour faire une évaluation complète de l'anatomie individuelle, en particulier dans les malformations complexes chez les nourrissons. Si une intervention chirurgicale est nécessaire, la tomodensitométrie et l'IRM peuvent être utilisés pour la planification du traitement ; mais les deux ont des limites lorsqu'ils sont utilisés avec des bébés.

Les chercheurs du Hôpital universitaire RWTH d'Aix-la-Chapelle ont émis l'hypothèse que la PCCT de première génération pourrait produire des images de meilleure qualité que les tomodensitogrammes à double source d'intégration d'énergie (DSCT) de troisième génération. Le PCCT offre les avantages de convertir les photons X directement en courant électrique, ce qui peut éviter la perte de signal au niveau du détecteur. Cela devrait réduire le bruit électronique, augmentant ainsi le rapport signal sur bruit (SNR) et le rapport contraste sur bruit (CNR) et/ou permettre l'imagerie avec une dose de rayonnement réduite.

« Les nourrissons et les nouveau-nés suspectés de malformations cardiaques congénitales constituent un groupe de patients techniquement difficile pour toute méthode d'imagerie, y compris la tomodensitométrie », commente le chercheur principal Timm Dirrichs. « Il existe un besoin clinique substantiel d'améliorer la tomodensitométrie cardiaque de ce groupe vulnérable. Il est essentiel de cartographier soigneusement l'anatomie cardiaque individuelle et les voies d'intervention chirurgicale possibles en utilisant les normes de diagnostic les plus élevées possibles. »

Dirrichs et ses collègues ont mené une étude prospective comparant la qualité d'image et l'exposition aux rayonnements de 83 nourrissons suspectés de malformations cardiaques congénitales qui ont subi un DSCT avec contraste amélioré (à l'aide de Siemens Healthineers' Force du somatome), 30 qui ont subi une PCCT avec contraste amélioré (en utilisant le Naéotom Alpha) et un enfant qui a eu les deux scans.

Pour chaque image, les chercheurs ont calculé le SNR et le CNR dans des régions d'intérêt standardisées placées dans l'aorte descendante et le tissu adipeux sous-cutané. Ils ont également estimé l'exposition effective aux rayonnements à l'aide de l'indice de dose CT et du produit dose-longueur. Deux radiologues, un cardiologue pédiatrique et un chirurgien cardiaque pédiatrique ont indépendamment évalué les images sur une échelle de cinq points pour la netteté, le contraste visuel global, la délimitation des vaisseaux, les artefacts de mouvement, les artefacts en anneau, la qualité des reconstructions 3D et la qualité globale de l'image.

Dans tous les scans PCCT sauf un (97 %), les images CT ont été jugées de qualité diagnostique, contre 77 % des scans DSCT. Le seul examen PCCT non diagnostique était le résultat d'un bolus d'agent de contraste manqué. Les 19 examens DSCT non diagnostiques présentaient un SNR et un CNR prohibitifs, des artéfacts d'image ou une synchronisation inadéquate de l'agent de contraste.

L'évaluation quantitative a montré que le SNR et le CNR étaient significativement plus élevés pour les images PCCT, avec un SNR moyen de 46.3 et un CNR de 62.0, contre 29.9 et 37.2, respectivement, pour le DSCT. Les doses efficaces moyennes de rayonnement étaient similaires : 0.50 mSv pour PCCT et 0.52 mSv pour DSCT.

Enfin, en termes de qualité d'image globale, le PCCT a nettement surpassé le DSCT. L'équipe de radiologie a évalué 40 % des images PCCT comme excellentes et 47 % comme bonnes, contre 4 % et 32 %, respectivement, pour les images DSCT. L'équipe rapporte que PCCT a également surpassé DSCT dans toutes les autres catégories comparatives.

Les détecteurs à comptage de photons réduisent les risques liés au contraste en angiographie CT

Les chercheurs soulignent que les résultats de leur évaluation PCCT sont conservateurs, car la cohorte PCCT avait un âge, une taille et un poids médians plus jeunes que la cohorte DSCT. Ils attribuent cela au fait qu'après la mise sur le marché d'un scanner PCCT, les chirurgiens cardiaques pédiatriques leur ont référé des patients de plus en plus jeunes en raison de la qualité d'image obtenue.

Les chercheurs concluent que la tomodensitométrie à comptage de photons offre une meilleure qualité d'imagerie cardiovasculaire que la tomodensitométrie à double source à une dose de rayonnement similaire chez les enfants suspectés de malformations cardiaques. Ils pensent que le PCCT pourrait également être utile pour la caractérisation détaillée des tissus, la cartographie de l'iode et la création de modèles 3D. "Le SNR et le CNR élevés des images CT transversales sous-jacentes sont cruciaux pour délimiter les petites structures cardiaques sur des modèles 3D ou des modèles de réalité virtuelle", écrivent-ils. "Les hologrammes ou les impressions 3D qui en résultent sont de plus en plus demandés par les chirurgiens cardiologues pédiatriques pour chaque chirurgie."

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• La source: https://physicsworld.com/a/photon-counting-ct-improves-cardiac-imaging-in-infants-with-heart-defects/