DANS LE DOMAINE de l’imagerie ostéoarticulaire, la stratégie diagnostique a été modifiée par l’évolution des techniques d’imagerie en coupes, tomodensitométrie et imagerie par résonance magnétique nucléaire, auxquelles il est de plus en plus fait appel, souvent très rapidement. Le système d’imagerie biplanaire basse dose à balayage EOS est particulièrement innovant. De conception française, il est fondé sur l’utilisation d’un détecteur ultrasensible qui permet une réduction spectaculaire des doses de rayons X par rapport aux techniques radiographiques conventionnelles. Ce détecteur de particules est une « chambre proportionnelle multifils » ou MWPC (multi-wire proportional chamber), inventée par Georges Charpak et qui lui a valu le prix Nobel de physique en 1991. Il se présente sous la forme d’une chambre remplie d’un gaz et comportant plusieurs grilles composées d’un grand nombre de fils disposés parallèlement. Les grilles, sous tension et empilées, font alterner cathodes et anodes. Une particule chargée qui pénètre dans la chambre ionise le gaz. Sa présence peut être détectée sur les fils de l’anode. La quantité de charges qui y est produite et l’impulsion électrique qui en découle est proportionnelle à l’énergie de la particule. Le traitement informatique des données permet de déterminer avec précision la trajectoire de la particule.
Un balayage du corps entier debout par un « pinceau » de rayons X.
Les images sont obtenues selon la technique de « scanning », c’est-à-dire ligne par ligne. Le système implique donc un balayage du sujet examiné grâce à une translation du tube à rayons X et du détecteur. Des méthodes de reconstruction avec modélisation en trois dimensions de surface, d’une excellente précision, sont associées au système. Ce 3D surfacique est obtenu à partir de deux images en incidences orthogonales acquises simultanément. Cette reconstruction est réalisée informatiquement par « bone morphing » : des points précis ainsi que le contour de l’objet anatomique sont repérés sur les deux images orthogonales puis sont superposés à un modèle statistique a priori de l’os à reconstruire. Le système calcule alors automatiquement les paramètres 2D et 3D associés aux images, notamment les rotations, les longueurs, les axes et les angles.
L’élimination du rayonnement diffusé est possible grâce à la technologie d’acquisition par balayage et à la présence d’une double collimation au niveau du tube, mais aussi du détecteur, le sujet étant balayé par un « pinceau » de rayons X. La détection directe de chaque photon, liée au récepteur linéaire gazeux, améliore le ratio signal sur bruit, la dose délivrée restant très faible. Ce système utilise donc les rayons X, comme la radiographie standard et le scanner, mais la dose nécessaire est très inférieure, ce qui en fait une méthode de choix, notamment (mais pas seulement) chez l’enfant. Le patient doit toutefois être valide, coopérant et parfaitement immobile pendant toute la durée du balayage, d’une durée de 20 secondes environ pour le corps entier.
Les applications cliniques en rhumatologie.
Le système EOS est actuellement considéré comme la méthode de référence pour le diagnostic et le suivi des anomalies de la statique rachidienne, comme les scolioses, surtout chez les enfants et les jeunes adultes chez lesquels il permet, au prix d’une exposition minime, une mesure automatisée des angles, avec une bonne reproductibilité et une qualité d’image exceptionnelle. Chez les personnes plus âgées, la statique du rachis peut être intégrée à celle du corps entier grâce à l’étude globale du squelette et de la statique du rachis et des membres inférieurs. La qualité d’image permet également une analyse morphologique précise des pièces vertébrales, du bassin et des os longs.
Cette nouvelle technique d’imagerie peut aussi améliorer le diagnostic, la planification et le suivi des traitements de pathologies de l’appareil locomoteur, en particulier de la colonne vertébrale, du bassin, du genou : ostéoporose, arthrose, troubles statiques dégénératifs. Le système EOS offre aussi la possibilité de diagnostiquer des fractures vertébrales, de réaliser l’étude posturale et des déformations angulaires, d’apprécier la volumétrie vertébrale. Les applications potentielles comportent aussi les spondylarthropathies pour le diagnostic et le suivi des lésions structurales du squelette axial.
Ainsi, le système EOS, très innovant, constitue un progrès majeur grâce à ses caractéristiques essentielles, qui sont la réduction considérable des doses de rayons X, l’étude du patient en charge en position debout par balayage, la possibilité de modélisation et de reconstruction en 3D de surface avec une excellente précision et le calcul automatique des paramètres 2D et 3D associés.
* Service de radiologie ostéoarticulaire, hôpital Cochin, université Paris-Descartes.
Liens d’intérêts : aucun.
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