Examen de tomodensitométrie (scanner)

Tomodensitométrie axiale (scanner)
(Autres synonymes: CT scan, CAT scan de l'anglais computerized axial tomography)

Formation de l'image

Avec la tomodensitométrie axiale, c'est le faisceau de rayons X qui tourne autour du patient et le détecteur est l'équivalent du film. Le détecteur reçoit ainsi pour chaque degré parcouru lors de la rotation du tube une information sur la quantité de rayons X traversant le patient. Les multiples données numériques reçues par le calculateur permettent de construire des images correspondant à des tranches successives de la région étudiée. Ces tranches successives correspondent à ce qu'on appelle scientifiquement des coupes axiales (fig.1).

Coupe axiale (fig.1)

Avec le scanner, il n'y a plus de superposition des différents organes sur une même image comme sur une radiographie du thorax par exemple. Sur une coupe tomodensitométrique, les organes peuvent être étudiés individuellement (fig.2). La gamme de gris des images obtenues avec la tomodensitométrie permet de détecter des différences subtiles entre les tissus. La taille minimale de détection des lésions (résolution) est également grandement améliorée avec le scanner. Ceci explique par exemple la supériorité de détection des lésions pulmonaires du scanner (CAT-scan) sur la radiographie standard du thorax.

Coupe axiale - tomodensitométrie (TDM) du thorax (fig.2)

Comme nous avons vu, les images fournies par le scanner sont dans le plan axial. Grâce aux données brutes stockées sur les disques durs du calculateur, les programmes informatiques nous permettent de reconstruire des images dans le plan sagittal ou coronal (fig.3). Plus les coupes axiales natives sont fines, meilleure est la résolution des reconstructions sagittales ou coronales.

Reconstruction coronale du corps après une tomodensitométrie (fig.3)

Les images suivantes (fig.4 à 6) sont celles d'une jambe.

En manipulant les données numériques, de multiples informations peuvent être obtenues. Voici deux coupes CT axiales d'une jambe vue la première fois sous l'angle "osseux" (fig.4) puis la deuxième fois sous l'angle "tissus mous" (fig.5).

Pour comparaison, voici l'image de la jambe du même patient obtenue lors d'un examen par résonance magnétique (fig.6). Il s'agit d'une vision différente de celle du scanner puisque la corticale de l'os (noire) est moins appréciable alors que les tissus mous sont plus détaillés.

Dés lors il en ressort que les indications pour le scanner et l'IRM sont complémentaires ou différentes. Chaque technique a ses forces et ses faiblesses :
L'IRM a une sensibilité élevée de contraste (= possibilité de distinguer de multiples catégories de tissus mous) et excelle dans la recherche des lésions des systèmes musculosquelettiques ou du système nerveux cérébral. L'IRM a une résolution inférieure à celle de la tomodensitométrie.
La tomodensitométrie axiale fournit des images de très hautes résolutions de l'abdomen ou du thorax. Facilité d'installation des patients, bonne tolérance, rapidité d'acquisition des images sont des autres qualités de l'examen tomodensitométrique à mentionner. La tomodensitométrie excelle également dans la recherche des fractures, de calcium, de sang dans les tissus. À noter que la tomodensitométrie a une résolution de contraste très inférieure à celle de l'IRM.

Information diagnostique

L'information est tirée des différences d′absorption du rayonnement X entre le tissu normal et le tissu pathologique. Plus la différence d′absorption est importante, plus la lésion est facilement détectable. A l'inverse, si le tissu pathologique a des propriétés radiologiques voisines du tissu sain, il peut être difficilement identifiable.

L'injection intra veineuse de contraste apporte clairement une information supplémentaire. Elle apporte une information diagnostique:
sur le plan anatomique (localisation des vaisseaux dans le thorax versus ganglion)
sur le comportement angiodynamique des lésions
la structure des lésions.
Cette information peut permettre de formuler une hypothèse sur la nature de la lésion observée (= caractérisation).

L'aspect tomodensitométrique d'un tissu est décrit en fonction de sa densité par rapport aux structures adjacentes.
Une lésion peut être décrite comme:
hyper-dense (= couleur claire)
hypo-dense (= couleur sombre) ou iso-dense (= couleur identique) par rapport au tissu de voisinage.
En général, une lésion iso-dense n'est découverte que par les anomalies anatomiques qui découlent de son expansion (compression de vaisseaux, déformation du contour des organes).

La densité d′une lésion peut varier ou non après injection intraveineuse de contraste. Lors de l'examen, l′aspect de la lésion peut varier en fonction du temps et c′est cet aspect dynamique qui permet de caractériser des lésions comme l′hémangiome hépatique

Lorsque la lésion est kystique, sa densité est située entre 0 et 10 unités Hounsfield. Le sang frais aux alentours de 50-60 unités Hounsfield. A noter que la densité d'un hématome diminue progressivement au cours d'une à deux semaines. Pour la graisse, la densité se situe entre -40 et -140 unités Hounsfield.

Enregistrement des images

Les images obtenues lors d'un examen tomodensitométrique sont de type "numériques". Elles peuvent être donc stockées sur des supports comme un CD ou un DVD. Elles peuvent être fixées sur des "films" via une imprimante laser. Les examens tomodensitométriques peuvent être archivés dans des systèmes informatiques et de gestions d'informations médicales (PACS, RIS).

Quelques mots sur l'histoire de l'imagerie par tomodensitométrie axiale (scanner, CAT-scan)

1972 Premier scanner construit (EMI Mark I head scanner)

Hounsfield GN   computerized transverse axial scanning (tomography). Br J Radiol 1973;46:1016

1984 scanner à faisceau d'électrons (Imatron, Electron Beam Tomography (EBT))

1990 Apparition du scanner hélicoïdal

Kalender WA, Seissler W, Klotz E, Vock P Single-breath-hold technique, continuous transport, and continuous scanner rotation. Radiology 1989;176:181

1993CT scanner 2 barrettes (Elscint)

1997 La nouvelle révolution: le scanner à 4 barrettes avec un temps de rotation inférieure à 1 seconde.

Klingenbeck-Regn K, Schaller S, Flohr T, Ohnesorge B, Kopp AF, Baum U Subsecond multi-slice computed tomography: basics and applications. Eur J Radiol. 1999 Aug;31(2):110-24.

2000s CT scanner 8 barrettes

2003s CT scanner 16 barrettes

2005s CT scanner 64 barrettes + CT scan "double source"

2007s CT scanner 256 barrettes

Images illustrant la technique "Tomodensitométrie axiale":

cas 2: Douleurs epigastriques insupportables et continuels. Transit baryté double contraste et CT-scan abdominal à dispositions.

cas 3: Douleurs d'apparitions subites du flanc droit. Echographie et scanner à dispositions.

cas 5: douleurs au talon après avoir marche avec ses chaussures sur un clou. Ct-scan et IRM du pied à dispositions.

Autres liens à consulter:

Pour en savoir plus sur les différents scanners et la technologie d'aujourd'hui, consulter la rubrique:

• scanner multibarrettes
• CT-scan double source / "dual source CT"

Préparation en vue d'un examen de tomodensitométrie

scanner sans injection i.v. de produit de contraste

(C-à-d pour les examens suivants: CAT-scan des sinus, CAT-scan du rachis lombaire)

pas de préparation spéciale!

scanner avec injection i.v. de produit de contraste

(C-à-d pour les examens suivants: CAT-scan cérébral, CAT-scan du cou, CAT-scan thoracique, CAT-scan abdominal)

Ne prendre aucune nourriture solide 3 heures avant l'examen. C'est une précaution afin d'éviter tout vomissement intempestif lors de l'injection de produit de contraste. Il reste toutefois possible de prendre en quantité modéré de la boisson (café noir, thé, jus de fruits). Les médicaments habituels doivent être pris. Les diabétiques doivent prendre conseils auprès de leur médecin traitant pour adapter leur traitement (réduction de moitié des doses d'insuline?, etc....)..

Fournir au radiologue l'ensemble de son dossier radiologique.

Indiquer au radiologue l'ensemble de ses maladies, interventions chirurgicales et traitement médicamenteux.

Indiquer au radiologue si un examen avec un produit de contraste a été effectué dans les semaines précédentes.

Pour une étude tomodensitométrique de l'abdomen, il est nécessaire d'opacifier le petit intestin. Il faut donc boire un produit de contraste à base de baryum ou d'iode. Afin d'obtenir une bonne opacification du petit intestin, il vous est demandé de venir une heure avant votre le début de l'examen et de commencer à boire le produit de contraste.

Suivant les indications fournies au radiologue ou pour rechercher des lésions coliques, une étude du colon doit être effectuée. Celle-ci peut requérir l'administration d'eau ou d'air intrarectal (contraste négatif) ou d'un lavement à base de produit iodé ou baryté (contraste positif).

Déroulement d'un examen de tomodensitométrie axiale

Vous êtes accueilli par le technicien en charge de l'examen tomodensitométrique qui vous donnera quelques consignes supplémentaires pour le bon déroulement des examens. Des questions concernant d'éventuelles allergies, le fonctionnement des reins ou une possible grossesse vous seront à nouveau posé. Une cabine sera mise à votre disposition pour y déposer vos affaires et mettre une blouse d'examen. Une exploration abdominale peut nécessiter l'opacification de l'intestin grêle. Donc vous pouvez être convoqué 1/2h avant l'examen proprement dit afin d'ingérer ce produit de contraste. Vous serez ensuite conduit dans la salle d'examen et installé sur un lit qui se déplace dans un large anneau. Si le protocole de l'examen abdominal exige un lavement, une petite sonde sera introduite dans le rectum. L'arrivée de produit de contraste dans le colon se fait tout doucement et ne cause également aucune douleur! Selon la zone étudiée, vous êtes sur le dos et vos bras seront derrière la tête. Certains examens nécessitent également une injection intraveineuse de produit de contraste qui se fait le plus souvent au pli du coude. Au moment de l’injection intraveineuse, le technicien est avec vous pour contrôler le bon déroulement de l'injection puis vous serez seul dans la salle. Toutefois, même si le technicien est hors de la salle du CT, il vous voit par une fenêtre et peut communiquer avec vous par l'intermédiaire d'un système de microphones et haut-parleurs. Au moment de l’injection, il n’est pas rare de ressentir une sensation de chaleur voire un goût bizarre dans la bouche. Ceci est normal. Il vous sera parfois demandé de bloquer votre respiration pendant quelques secondes. Votre coopération est importante et la qualité de l'examen en dépend. Une photo prise chez quelqu'un qui bouge est floue! L'examen lui-même est rapide, vous resterez allongé environ 15 minutes. Vous ne ressentirez aucune douleur lors du déroulement de cet examen.

Risque d'hématome au point d'injection du produit de contraste au scanner (CT scan,CAT scan, tomodensitométrie axiale)

Pour assurer la plus haute qualité possible de cet examen, un grand volume de contraste doit être délivré dans le système veineux dans un temps assez bref. Ceci se fait par l'intermédiaire d'une pompe et d'un cathéter généralement placé dans une veine au pli du coude. Lorsque le cathéter est mal positionné dans la veine ou qu'il existe une fragilisation des parois veineuses, lors de l'injection, sous l'effet de la pression, le produit de contraste peut sortir de la veine, se déposer dans les tissus mous de voisinage et provoquer la formation d'un hématome. Le médecin ou le technicien en charge de l'examen est présent lors de cette injection et peut l'arrêter à tout moment, de sorte que cette complication est rare. En cas de survenue, un traitement local est rarement nécessaire.

Bibliographie :
Cohan RH, Dunnick NR, Leder RA, Baker ME. Extravasation of nonionic radiologic contrast media: efficacy of conservative treatment. Radiology. 1990 Jul;176(1):65-7.
Birnbaum BA, Nelson RC, Chezmar JL, Glick SN. Extravasation detection accessory: clinical evaluation in 500 patients. Radiology. 1999; 212:431-438.
Wang CL, Cohan RH, Ellis JH, Adusumilli S, Dunnick NR. Frequency, management, and outcome of extravasation of nonionic iodinated contrast medium in 69,657 intravenous injections. Radiology. 2007 Apr;243(1):80-7.

Autres liens à consulter:

D'autres complications inhérentes à l'utilisation des rayons ou de produits de contraste iodés sont décrites sur les pages suivantes:

• risques liés aux Rayons X
• risques d'allergie aux produits de contraste
• néphrotoxicité des produits de contraste iodé
• grossesse et examens radiologiques
• allaitement et produits de contraste
• Thyroïde et injection i.v de contraste iodé

Indications/limitations/performances d'un examen de tomodensitométrie axiale

Pour l'exploration cérébrale, dans les régions où l'IRM est facilement accessible, le scanner est un peu tombé  en désuétude. Ses indications concernent aujourd'hui essentiellement les patients ayant eu un traumatisme crânien ou chez qui l'on soupçonne une hémorragie intracrânienne. Cet examen est aussi effectué avant une ponction lombaire pour exclure une hypertension intra crânienne. L'imagerie par résonance magnétique donne un tel luxe de détails dans la description de l'anatomie, de la matière grise/blanche, des noyaux cérébraux qu'elle a supplanté le scanner dans la recherche de pathologies cérébrales non traumatiques.

Pour l'exploration thoracique, le scanner reste encore aujourd'hui l'un des meilleurs examens radiologiques. Il permet une excellente appréciation du parenchyme pulmonaire (photo de droite: fenêtre parenchymateuse) tout autant qu'une bonne visualisation du médiastin qui est situé entre les 2 poumons (photo de gauche: fenêtre tissus mous). A noter que la résolution d'un scanner dédié à l'étude du thorax ne permet pas de détecter un petit cancer du sein.

Pour l'exploration de l'abdomen le scanner reste encore aujourd'hui l'un des meilleurs examens radiologiques. Il permet l'appréciation de tous les organes intra-abdominaux. Pour une recherche d'abcès ou de pathologies intestinales inflammatoires comme la diverticulite, le scanner est la modalité de choix. L'amélioration des performances des scanners et des softwares a permis l'émergence de nouvelles indications de la tomodensitométrie. La technique du cholangioCT permet l'étude des voies biliaires intra- et extra-hépatiques. L'entéroCT est dédié à l'étude de l'intestin grêle. La coloscopie virtuelle est une technique dédiée à la recherche des polypes ou des tumeurs coliques.

A noter que pour des raisons techniques, un scanner abdominal ne peut pas détecter des hernies discales lombaires même si le rachis fait partie de la région examinée. Une hernie discale ne peut être mise en évidence que par un examen tomodensitométrique dédié uniquement au rachis lombaire.

Le scanner reste l'examen de choix dans l'évaluation de lésions osseuses comme des fractures. Toutefois, il est supplanté par l'IRM dans la recherche d'une infiltration métastatique osseuse diffuse, dans l'étude de structures non-osseuses comme les disques intervertébraux ou la moelle épinière, dans la recherche de pathologies méniscales ou ligamentaires (genou par exemple).

Le scanner (angioCT) est devenu l'examen de routine dans des pathologies vasculaires comme la recherche d'embolies pulmonaires ou d'une dissection aortique.

Le scanner a peu d'utilité dans l'étude des parties molles si ce n'est pour rechercher des calcifications dans une tumeur.  Il a été totalement remplacé par l'IRM dans ce domaine-là.