Les organes internes et les os de notre corps sont couverts 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 maladie spécifique sur la base d'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 faciliter le diagnostic en nous permettant de visualiser toutes les anomalies pouvant exister dans le corps. Par exemple, chez un patient qui a subi un traumatisme, l'imagerie médicale peut nous indiquer si des os sont cassés ou disloqués.
L'imagerie médicale diagnostique repose sur l'utilisation d'ondes « invisibles », telles que le rayonnement électromagnétique, les champs magnétiques ou les ondes sonores. L'apprentissage de ces différents types d'ondes nous aide à comprendre ce qu'est la science de l'imagerie médicale. Les ondes proviennent généralement d'une source placée sur un côté du corps, traversent le corps (et traversent 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 de photodétecteur, qui nécessitait un traitement de film avant la visualisation. L'imagerie médicale avancée permet aujourd'hui de capturer des images directement par l'intermédiaire d'une caméra de détection et de les visualiser numériquement sur un moniteur.
Bien qu'une grande partie de l'imagerie médicale soit réalisée principalement pour des raisons diagnostiques, elle a également plusieurs autres applications. Voici quelques-unes des applications les plus courantes de l'imagerie médicale :
Diagnostic ponctuel : Comme son nom l'indique, il s'agit de 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 tomodensitogrammes 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 d'un cancer, une tomodensitométrie avec contraste ou une IRM peut être utilisée pour déterminer le stade exact de la maladie, tandis que la TEP peut détecter toute métastase. La TEMP, un type de scintigraphie osseuse, s'est révélée utile pour suivre l'évolution de la maladie de Parkinson.
Planification du traitement : L'imagerie médicale facilite également 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 à l'aide de 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 : La TEP est souvent utilisée chez les patients atteints de cancer qui suivent un traitement afin de vérifier si le schéma thérapeutique a permis de réduire la taille de la tumeur. Les chirurgiens ont également recours à l'imagerie médicale pendant une intervention chirurgicale pour vérifier si les os ont été correctement alignés ou si les implants ont été placés dans leur bonne position. L'imagerie peut être réalisée pour évaluer l'efficacité à long terme des procédures de traitement. Par exemple, l'analyse volumétrique du contenu de l'orbite est souvent effectuée six mois après l'intervention afin de vérifier si la réduction orbitale et la fixation 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 du fœtus et l'âge gestationnel de la mère sont souvent déterminés par échographie. Certaines radiographies, telles que les radiographies de la main et du poignet, sont largement utilisées pour calculer l'âge d'un patient s'il est inconnu ou nécessaire à des fins légales.
Il existe plusieurs types d'imagerie médicale diagnostique, selon la nature physique des ondes utilisées et la méthode de capture d'image. Il n'existe pas de technologie d'imagerie unique qui soit supérieure aux autres, car chacune présente ses avantages et ses inconvénients. Sur la base de ces limites, les radiologues d'aujourd'hui ont 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, il s'agit probablement de la forme la plus sûre d'imagerie médicale diagnostique. Les ondes sonores se propagent de la sonde à ultrasons à travers un gel conducteur dans le corps. Les vagues frappent ensuite diverses structures anatomiques à l'intérieur du corps et rebondissent. Elles sont capturées et transformées en images pouvant être visualisées sur un moniteur. Une forme spécialisée d'échographie, appelée Doppler, nous permet de visualiser le mouvement du sang dans les vaisseaux sanguins.
Les radiographies sont la première forme d'imagerie diagnostique médicale. Ils sont généralement utilisés pour visualiser les os et ont été largement remplacés 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. Il est utilisé 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 injecté ou avalé. Le trajet de l'agent de contraste est suivi par radiographies afin de déterminer les obstructions, les ulcères et d'autres processus pathologiques.
Dans cette technique, le patient se trouve dans une chambre de tomodensitométrie, qui contient à la fois le détecteur et la source. La source et le détecteur sont opposés l'un à l'autre et se déplacent en arc de cercle autour du patient, obtenant des images en série. Les images sont prises en tranches de quelques millimètres chacune et selon trois axes différents, produisant des coupes coronales, axiales et sagittales. Ces sections peuvent ensuite être reconstruites pour former une image tridimensionnelle. Les images tomodensitométriques sont beaucoup plus détaillées que les radiographies traditionnelles. Cependant, la tomodensitométrie fournit 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 contenus dans les molécules d'eau s'alignent en fonction du champ. Lorsque des ondes radiofréquences sont appliquées, cet alignement change et les ions reviennent ensuite 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 aucun risque de radiation, l'IRM peut être dangereuse pour les personnes qui ont 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 absorbé de préférence par les cellules thyroïdiennes. La scintigraphie osseuse pour les maladies infectieuses utilise du technétium, du gallium ou de l'indium. Les zones qui absorbent le matériau émettent plus de rayonnement et apparaissent comme des « points chauds » sur les images acquises.
La tomographie par émission de positons (TEP) est un type particulier d'imagerie nucléaire. Il peut utiliser une forme radioactive de glucose. Le glucose est de préférence absorbé par les cellules qui ont un taux de métabolisme élevé, telles que les cellules cancéreuses. Ainsi, cette technique d'imagerie diagnostique avancée peut aider à identifier les métastases à distance 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 des traitements. L'un des domaines de recherche les plus intéressants actuellement est l'application de l'intelligence artificielle (IA) à l'imagerie médicale. L'intelligence artificielle est la capacité d'un logiciel ou d'une machine à reproduire la pensée cognitive de l'être humain. Ils peuvent donc vous aider dans les tâches de résolution de problèmes. L'IA en imagerie médicale peut repousser de nouvelles frontières en ce qui concerne le diagnostic des maladies ainsi que la planification et le suivi de l'efficacité des traitements. Voici quelques applications de l'IA en imagerie médicale :
Identification des tranches d'intérêt : Une seule tomodensitométrie ou IRM d'un patient peut générer littéralement des centaines d'images, chaque tranche ne mesurant que quelques millimètres de long. Pour le radiologue, le passage en revue de chaque tranche individuelle pour détecter les anomalies peut prendre beaucoup de temps. L'IA peut être utilisée pour passer au crible toutes les tranches et ne prélever que celles qui intéressent le radiologue.
Détection des anomalies plus fines : de très légères différences de couleur ou de contraste peuvent ne pas être visibles à l'œil nu. Toutefois, ces différences peuvent indiquer l'apparition précoce d'une maladie invasive. L'IA peut être utilisée pour détecter les différences les plus infimes, ce qui contribue à une précision de diagnostic qui ne peut être obtenue par des moyens manuels.
Récupération d'anciens dossiers : l'IA peut parcourir des bases de données pour récupérer des images plus anciennes des dossiers médicaux des patients. Ces images peuvent être utilisées à des fins de comparaison avec toutes les images actuellement prises. Cela peut être utilisé pour évaluer la progression de la maladie ou 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 application récente basée sur l'intelligence artificielle a été développée pour filtrer des images médicales dans plusieurs bases de données hospitalières. L'IA a été formée pour détecter l'obstruction de gros vaisseaux, un signe précoce d'accident vasculaire cérébral. Si cela fonctionne, l'application peut alerter en priorité le patient et le spécialiste de l'AVC. Cela réduira le délai avant le traitement, ce qui peut améliorer considérablement les résultats pour les patients.
Préparation de rapports de diagnostic : l'IA serait capable de traduire les anomalies de couleur et de contraste en résultats diagnostiques réels. Cela pourrait être fait en fournissant des informations basées sur des dossiers de cas antérieurs. À l'aide d'informations de diagnostic, l'IA peut également être utilisée pour générer des rapports d'imagerie.
Après tout, les images médicales ne sont que des images. Plus une image est de qualité, plus elle peut fournir d'informations. En 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. DICOM, qui signifie Digital Imaging and Communications in Medicine, est reconnu dans le monde entier. Il n'est pas accessible par des programmes informatiques ordinaires. Des applications logicielles spéciales, appelées visionneuses DICOM, sont nécessaires pour afficher et modifier les images médicales modernes.
Étant donné que les images basées sur DICOM sont de haute qualité et que plusieurs images provenant d'un seul examen d'un patient nécessitent beaucoup d'espace de stockage, des dispositions spéciales doivent être prises pour stocker et récupérer les images au format DICOM. Le système de base de données et de serveur qui stocke les images DICOM est appelé PACS (Picture Archiving and Communication System). En général, chaque hôpital possède son propre serveur PACS interne, et les images acquises auprès des patients de cet hôpital uniquement y sont stockées. L'inconvénient est que les patients qui changent d'hôpital pour diverses raisons peuvent ne pas être en mesure d'accéder aux images antérieures.
L'introduction du PACS basé sur le cloud a considérablement facilité l'affichage et l'accès aux fichiers DICOM. 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 du logiciel requis. Il simplifie l'accès aux dossiers médicaux d'un patient à partir de différentes zones géographiques.
PostDICOM est une application logicielle passionnante et de pointe qui répond aux dernières exigences technologiques en matière d'imagerie médicale. Il s'agit d'un visualiseur DICOM intelligent qui vous aide non seulement à visualiser des images médicales, mais qui propose également des outils avancés vous permettant d'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 modalités d'imagerie ou plus. PostDICOM est la seule application DICOM qui permet de visualiser des images dans le cloud. Il est compatible avec tous les systèmes d'exploitation, y compris Windows, iOS, Linux et Android.
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