Le développement des technologies informatiques modernes stimule les progrès de l'imagerie médicale numérique. L'imagerie moléculaire, discipline émergente née de la combinaison de la biologie moléculaire et de l'imagerie médicale moderne, se distingue de l'imagerie médicale classique. Cette dernière, généralement, met en évidence les effets finaux des modifications moléculaires dans les cellules humaines, détectant les anomalies après des altérations anatomiques. L'imagerie moléculaire, quant à elle, permet de détecter les modifications cellulaires à un stade précoce de la maladie grâce à des méthodes expérimentales spécifiques, utilisant de nouveaux outils et réactifs, sans induire de modifications anatomiques. Elle aide ainsi les médecins à comprendre l'évolution des maladies de leurs patients et constitue, de ce fait, un outil précieux pour l'évaluation des médicaments et le diagnostic des maladies.
1. Progrès de la technologie d'imagerie numérique courante
1.1Radiographie numérique (CR)
La technologie CR enregistre les rayons X sur une plaque d'imagerie, qui est excitée par un laser. Le signal lumineux émis par la plaque est converti en signal de télécommunications grâce à un équipement spécialisé, puis traité et visualisé par ordinateur. Elle se distingue de la radiologie conventionnelle par l'utilisation d'un support (IP) au lieu d'un film radiologique. De ce fait, la technologie CR joue un rôle de transition dans le développement de la radiologie moderne.
1.2 Radiographie directe (DR)
Il existe plusieurs différences entre la radiographie directe et les appareils de radiographie traditionnels. Premièrement, la méthode d'imagerie photosensible sur film est remplacée par la conversion de l'information en un signal interprétable par un ordinateur grâce à un détecteur. Deuxièmement, le traitement des images numériques est assuré par un système informatique ; l'ensemble du processus est entièrement automatisé, ce qui représente un avantage considérable pour le secteur médical.
La radiographie linéaire peut être globalement divisée en trois types selon les différents détecteurs utilisés. L'imagerie numérique directe (IDR), dont le détecteur est une plaque de silicium amorphe, offre une meilleure résolution spatiale que la radiographie numérique indirecte (IDR). Les détecteurs couramment utilisés en IDR sont : l'iodure de césium, l'oxyde de gadolinium-soufre, l'iodure de césium/oxyde de gadolinium-soufre associé à une lentille/fibre optique et un capteur CCD/CMOS, ainsi que l'iodure de césium/oxyde de gadolinium-soufre associé à un capteur CMOS. Le système photographique numérique X utilise un intensificateur d'image.
Le détecteur CCD est désormais largement utilisé dans les systèmes de gastro-entérologie numérique et les grands systèmes d'angiographie.
2. Tendances de développement des principales technologies d'imagerie médicale numérique
2.1 Derniers progrès de CR
1) Amélioration de la plaque d'imagerie. Le nouveau matériau utilisé dans la structure de la plaque d'imagerie réduit considérablement le phénomène de diffusion de la fluorescence, et la netteté et la résolution des détails de l'image sont améliorées, ce qui améliore significativement la qualité de l'image.
2) Amélioration du mode de balayage. L'utilisation de la technologie de balayage linéaire au lieu de la technologie de balayage par points et l'utilisation d'un capteur CCD comme collecteur d'images permettent de réduire considérablement le temps de balayage.
3) Les logiciels de post-traitement sont renforcés et améliorés. Grâce aux progrès de l'informatique, de nombreux fabricants proposent différents logiciels. Ces logiciels permettent d'améliorer significativement certaines zones imparfaites de l'image, ou de réduire la perte de détails, pour obtenir une image plus fidèle.
4) La radiographie numérique continue d'évoluer vers un flux de travail clinique similaire à celui de la radiographie numérique directe (DR). À l'instar de la DR, qui repose sur un flux de travail décentralisé, la radiographie numérique permet d'installer un lecteur dans chaque salle de radiographie ou console opératoire. De même que pour la DR, la génération automatique d'images, la reconstruction d'images et la numérisation laser sont entièrement automatisées.
2.2 Progrès de la recherche sur la technologie DR
1) Progrès dans l'imagerie numérique des détecteurs à écran plat en silicium non cristallin et en sélénium amorphe. Le principal changement réside dans la structure cristalline : selon les recherches, la structure aciculaire et colonnaire du silicium amorphe et du sélénium amorphe permet de réduire la diffusion des rayons X, améliorant ainsi la netteté et la clarté de l'image.
2) Progrès en imagerie numérique des détecteurs à écran plat CMOS. La couche de lignes fluorescentes du détecteur plan CM0S génère des lignes fluorescentes correspondant au faisceau de rayons X incident. Le signal fluorescent est capturé par la puce CMOS, puis amplifié et traité. La résolution spatiale du détecteur plan CM0S atteint ainsi 6,1 LP/m, ce qui en fait un détecteur à très haute résolution. Cependant, la vitesse d'acquisition d'images relativement lente constitue un point faible des détecteurs à écran plat CMOS.
3) L'imagerie numérique CCD a progressé. L'imagerie CCD a été améliorée au niveau des matériaux, de la structure et du traitement d'image. Grâce à la nouvelle structure en aiguille du matériau scintillateur à rayons X, à la combinaison de miroirs optiques haute clarté et haute puissance et au coefficient de remplissage de 100 % de la puce CCD, la sensibilité, la clarté et la résolution de l'image ont été améliorées.
4) L'application clinique de la radiographie numérique (DR) offre de vastes perspectives. Faible dose, dommages radio-induits minimes pour le personnel médical et durée de vie prolongée de l'appareil sont autant d'avantages de cette technologie. Par conséquent, la DR est particulièrement avantageuse pour l'examen du thorax, des os et des seins, et est largement utilisée. Son principal inconvénient réside dans son prix relativement élevé.
3. La technologie de pointe de l'imagerie médicale numérique — l'imagerie moléculaire
L'imagerie moléculaire utilise des méthodes d'imagerie pour étudier certaines molécules aux niveaux tissulaire, cellulaire et subcellulaire, et ainsi révéler des modifications moléculaires chez les organismes vivants. Cette technologie permet également d'explorer des informations vitales au sein du corps humain, difficiles à obtenir autrement, et de diagnostiquer et de traiter les maladies à un stade précoce.
4. Tendances de développement des technologies d'imagerie médicale numérique
L'imagerie moléculaire est le principal axe de recherche en imagerie médicale numérique et présente un fort potentiel pour devenir la tendance majeure du développement de cette technologie. Parallèlement, l'imagerie classique, qui demeure la technologie dominante, recèle encore un grand potentiel.
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Date de publication : 1er avril 2024
