Les organes internes et les os de notre corps sont recouverts par la peau et d'autres barrières tissulaires, et ne sont donc pas visibles à l'œil nu. Le terme « imagerie médicale » est utilisé pour désigner les techniques qui nous permettent de voir l'intérieur du corps. Cet article vous aidera à comprendre ce qu'est l'imagerie médicale et comment elle joue un rôle important dans la prise en charge des patients aujourd'hui.
Le diagnostic est le processus d'identification d'une maladie ou d'une affection spécifique basée sur un examen approfondi du patient. Malheureusement, la plupart des maladies et affections touchent des zones du corps qui ne sont normalement pas visibles à l'œil nu. L'imagerie médicale diagnostique peut aider au diagnostic en nous permettant de visualiser toute anomalie pouvant exister dans le corps. Par exemple, chez un patient ayant subi un traumatisme, l'imagerie médicale peut nous dire si des os sont cassés ou luxés.
L'imagerie médicale diagnostique repose sur l'utilisation d'ondes « invisibles », telles que le rayonnement électromagnétique, les champs magnétiques ou les ondes sonores. En apprendre davantage sur ces différents types d'ondes nous aide à comprendre en quoi consiste la science de l'imagerie médicale. Les ondes proviennent généralement d'une source placée d'un côté du corps, traversent le corps (et la région d'intérêt) et frappent un détecteur placé de l'autre côté du corps. Les ondes sont absorbées à des degrés divers par différents tissus corporels. De cette façon, le détecteur développe une image composée d'« ombres » de divers tissus corporels. Les formes antérieures d'imagerie médicale, telles que les radiographies, utilisaient une plaque photodétectrice, ce qui nécessitait un traitement du film avant la visualisation. L'imagerie médicale avancée d'aujourd'hui permet de capturer directement les images via une caméra de détection et de les visualiser numériquement sur un écran.
Bien qu'une grande partie de l'imagerie médicale soit réalisée principalement pour des raisons diagnostiques, elle a également plusieurs autres applications. Quelques-unes des applications les plus courantes de l'imagerie médicale sont décrites ci-dessous :
Diagnostic immédiat : Comme son nom l'indique, c'est l'application la plus courante de l'imagerie médicale diagnostique. Une image peut nous dire, en un coup d'œil, ce qui ne va pas exactement chez le patient. Les radiographies simples et les scanners (CT) aident à détecter les fractures, les kystes, les tumeurs et les anomalies osseuses.
Surveillance de la progression de la maladie : L'imagerie médicale diagnostique est souvent utilisée pour déterminer le stade et la progression de la maladie. Chez un patient atteint de cancer, un scanner avec injection de produit de contraste ou une IRM peut être utilisé pour déterminer le stade exact de la maladie, tandis que les examens TEP peuvent détecter d'éventuelles métastases. La TEMP (SPECT), un type de scintigraphie osseuse, s'est révélée utile pour surveiller la progression de la maladie de Parkinson.
Planification du traitement : L'imagerie médicale aide également à la planification du traitement en permettant aux chirurgiens de déterminer la taille d'une lésion et donc l'étendue de la chirurgie au préalable. Les chirurgiens peuvent effectuer une chirurgie virtuelle en utilisant la technologie d'imagerie médicale, soit directement dans le logiciel, soit après avoir importé et créé des modèles stéréolithographiques.
Évaluation de l'efficacité du traitement : Les examens TEP sont souvent utilisés chez les patients cancéreux sous traitement pour vérifier si le schéma thérapeutique a été efficace pour réduire la taille de la tumeur. Les chirurgiens utilisent également l'imagerie médicale lors d'une intervention chirurgicale pour vérifier si les os ont été alignés correctement ou si les implants ont été placés dans leur position appropriée. L'imagerie peut être réalisée pour évaluer l'efficacité à long terme des procédures de traitement. Par exemple, l'analyse volumétrique du contenu orbitaire est souvent effectuée six mois après la procédure pour vérifier si la réduction et la fixation orbitaires après un traumatisme ont été effectuées avec précision.
Calculs liés à l'âge : L'âge peut souvent être déterminé en évaluant la croissance des structures internes du corps. Par exemple, l'âge fœtal et l'âge gestationnel maternel sont souvent déterminés par une échographie. Certaines radiographies, telles que les radiographies de la main/poignet et dentaires, sont largement utilisées pour calculer l'âge d'un patient s'il est inconnu ou nécessaire à des fins juridiques.
Il existe plusieurs types d'imagerie médicale diagnostique, selon la nature physique des ondes employées et la méthode de capture d'image. Il n'existe pas de technologie d'imagerie unique supérieure aux autres, car chacune a ses propres avantages et inconvénients. En fonction de ces limitations, les radiologues ont aujourd'hui trouvé un « créneau » spécifique le mieux adapté à chaque modalité d'imagerie :
Comme son nom l'indique, l'échographie utilise des ondes sonores pour acquérir des images médicales. Comme elle n'implique pas de rayonnement électromagnétique, c'est probablement la forme la plus sûre d'imagerie médicale diagnostique. Les ondes sonores voyagent de la sonde à ultrasons à travers un gel conducteur dans le corps. Les ondes frappent ensuite diverses structures anatomiques à l'intérieur du corps et rebondissent. Elles sont capturées et transformées en images pouvant être visualisées sur un écran. Une forme spécialisée d'échographie, appelée Doppler, nous permet de visualiser le mouvement du sang dans les vaisseaux sanguins.
Les radiographies sont la forme la plus ancienne d'imagerie diagnostique médicale. Elles sont généralement utilisées pour visualiser les os et ont été largement remplacées par des systèmes d'imagerie médicale plus avancés. Cependant, la radiographie traditionnelle reste utile dans certaines situations cliniques :
Mammographie : Il s'agit d'une radiographie du sein. Elle est utilisée comme outil de dépistage chez les femmes pour détecter le cancer du sein.
Fluoroscopie : Cette technique utilise des radiographies en combinaison avec un agent de contraste qui est soit injecté, soit avalé. Le chemin de l'agent de contraste est suivi via des radiographies pour déterminer les obstructions, les ulcères et autres processus pathologiques.
Dans cette technique, le patient est allongé à l'intérieur d'une chambre CT (scanner), qui contient à la fois le détecteur et la source. La source et le détecteur se trouvent l'un en face de l'autre et se déplacent en arc de cercle autour du patient, obtenant des images en série. Les images sont prises par tranches de quelques millimètres chacune et selon trois axes différents, produisant des coupes coronales, axiales et sagittales. Ces coupes peuvent ensuite être reconstruites pour former une image tridimensionnelle. Les images CT possèdent beaucoup plus de détails par rapport aux radiographies traditionnelles. Cependant, le scanner délivre une dose de rayonnement sensiblement plus élevée au corps.
Cette technologie d'imagerie médicale diagnostique utilise des ondes radio dans un champ magnétique. Le corps humain est en grande partie composé d'eau. Lorsqu'ils sont placés dans le scanner IRM, les ions hydrogène au sein des molécules d'eau s'alignent selon le champ. Lorsque des ondes de radiofréquence sont appliquées, cet alignement change et ensuite les ions reviennent à leur position d'origine. Ces changements d'alignement sont enregistrés et traités pour créer une image. L'IRM est utile pour visualiser les structures des tissus mous tels que les muscles, les tendons et les espaces articulaires. Bien qu'il n'y ait pas de danger de radiation, l'IRM peut être dangereuse pour les personnes ayant des implants métalliques en raison de l'utilisation d'un champ magnétique puissant. Cela inclut les patients porteurs d'articulations artificielles, de stimulateurs cardiaques ou d'autres types d'implants.
Cette technique implique l'utilisation de molécules radioactives appelées « traceurs ». Les traceurs sont soit avalés, soit injectés dans la circulation sanguine. Une fois dans le corps, les traceurs sont captés par des tissus spécifiques. Les rayons gamma émis par ces traceurs sont capturés sur une caméra gamma et convertis en images numérisées. Les traceurs peuvent être choisis en fonction de la région d'intérêt. Par exemple, l'imagerie de la glande thyroïde nécessite de l'iode radioactif, car ce composé est préférentiellement capté par les cellules thyroïdiennes. La scintigraphie osseuse pour les maladies infectieuses utilise le technétium, le gallium ou l'indium. Les zones qui absorbent le matériau émettront plus de rayonnement et apparaîtront comme des « points chauds » sur les images acquises.
Un type spécial d'imagerie nucléaire est la tomographie par émission de positons (TEP). Elle peut utiliser une forme radioactive de glucose. Le glucose est préférentiellement capté par les cellules qui ont un taux de métabolisme élevé, comme les cellules cancéreuses. Ainsi, cette technique d'imagerie diagnostique avancée peut aider à identifier des métastases distantes chez les patients atteints de cancer.
Alors que l'imagerie médicale continue d'évoluer, les chercheurs trouvent des moyens d'améliorer le diagnostic et la planification du traitement. L'un des domaines les plus passionnants actuellement à l'étude est l'application de l'intelligence artificielle (IA) à l'imagerie médicale. L'intelligence artificielle est la capacité des logiciels ou des machines à reproduire la pensée cognitive manifestée par les humains. Ils peuvent donc aider aux tâches de résolution de problèmes. L'IA en imagerie médicale peut repousser de nouvelles frontières en ce qui concerne à la fois le diagnostic des maladies ainsi que la planification et la surveillance de l'efficacité du traitement. Voici quelques applications de l'IA en imagerie médicale :
Identification des coupes d'intérêt : Un seul scanner ou IRM d'un patient peut générer littéralement des centaines d'images, car chaque coupe ne fait que quelques millimètres de longueur. Pour le radiologue, parcourir chaque coupe individuelle pour détecter des anomalies peut être un processus très long. L'IA peut être utilisée pour passer au crible toutes les coupes et ne retenir que celles qui présentent un intérêt pour le radiologue.
Détection d'anomalies plus fines : Des différences très mineures de couleur ou de contraste peuvent ne pas être visibles à l'œil nu. Cependant, ces différences peuvent signaler le début précoce d'une maladie invasive. L'IA peut être utilisée pour relever même des différences infimes, aidant ainsi à une précision diagnostique qui ne peut être atteinte par des moyens manuels.
Récupération d'anciens dossiers : L'IA peut parcourir les bases de données pour récupérer des images plus anciennes des dossiers de santé des patients. Ces images peuvent être utilisées pour comparaison avec toutes les images actuelles prises. Cela peut être utilisé pour évaluer la progression de la maladie ou l'évaluation de l'efficacité du traitement.
Dépistage à grande échelle : Une nouvelle application de l'IA en imagerie médicale est le dépistage médical à grande échelle. Une récente application basée sur l'intelligence artificielle a été développée pour examiner les images médicales à travers plusieurs bases de données hospitalières. L'IA a été entraînée pour détecter l'obstruction des gros vaisseaux, un signe précoce d'accident vasculaire cérébral (AVC). Si cela fonctionne, l'application peut alerter le patient et le spécialiste de l'AVC en priorité. Cela réduira le délai de traitement, ce qui peut améliorer considérablement les résultats pour les patients.
Préparation des rapports diagnostiques : L'IA serait capable de traduire les anomalies de couleur et de contraste en véritables résultats diagnostiques. Cela pourrait être fait en fournissant des informations basées sur des dossiers de cas antérieurs. En utilisant les informations diagnostiques, l'IA peut également être utilisée pour générer des rapports d'imagerie.
Les images médicales ne sont après tout que des images. Plus la qualité d'une image est bonne, plus elle peut fournir d'informations. Gardant cela à l'esprit, la National Electrical Manufacturers Association (NEMA) a publié un format standard de haute qualité pour la visualisation et le stockage des images médicales. Le DICOM, qui signifie Digital Imaging and Communications in Medicine, est mondialement accepté. Il ne peut pas être consulté par des programmes informatiques ordinaires. Des applications logicielles spéciales, appelées visionneuses DICOM, sont nécessaires pour visualiser et éditer les images médicales modernes.
Puisque les images basées sur DICOM sont de haute qualité et que plusieurs images d'un seul examen de patient nécessitent beaucoup d'espace de stockage, des dispositions spéciales doivent être prises pour stocker et récupérer les images au format DICOM. La base de données et le système de serveur qui stockent les images DICOM sont appelés PACS (Picture Archiving and Communication System - Système d'Archivage et de Transmission d'Images). En général, chaque hôpital possède son propre serveur PACS interne, et seules les images acquises auprès des patients de cet hôpital y sont stockées. L'inconvénient est que les patients qui changent d'hôpital pour diverses raisons peuvent ne pas être en mesure d'accéder à leurs images antérieures.
L'introduction du PACS basé sur le cloud a rendu la visualisation et l'accès aux fichiers DICOM beaucoup plus faciles. La technologie cloud permet de stocker et de traiter les fichiers DICOM via Internet. Ces fichiers sont accessibles de n'importe où, à l'aide de n'importe quel appareil disposant des autorisations et des logiciels requis. Cela simplifie l'accès aux dossiers médicaux d'un patient à partir de différents emplacements géographiques.
PostDICOM est une application logicielle passionnante et de pointe qui répond aux exigences de la dernière technologie d'imagerie médicale. Il s'agit d'une visionneuse DICOM intelligente qui vous aide non seulement à visualiser des images médicales, mais offre également des outils avancés pour que vous puissiez extraire un maximum d'informations de chaque image. Ces outils comprennent des images reconstruites tridimensionnelles et multiplanaires, des projections d'intensité maximale et minimale, et la fusion d'images de deux ou plusieurs modalités d'imagerie. PostDICOM est la seule application DICOM qui permet la visualisation d'images basée sur le cloud. Elle est compatible avec tous les systèmes d'exploitation, y compris Windows, iOS, Linux et Android.
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