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Lorsque vous entendez le terme « imagerie médicale », la première image qui vous vient à l'esprit est celle d'une radiographie, ou d'une radiographie comme on l'appelle plus communément. Bien que les radiographies soient la méthode d'imagerie médicale la plus ancienne et la plus fréquemment utilisée, ce domaine scientifique intrigant et novateur offre bien plus encore aujourd'hui. Dans cet article, nous tentons de passer en revue l'état actuel des choses et les dernières avancées en matière de technologie d'imagerie médicale, ainsi que de délimiter les domaines dans lesquels des percées majeures sont attendues dans un avenir proche.
Le terme « technologie d'imagerie médicale » a une définition large et englobe toute technique qui aide les professionnels de la santé à voir l'intérieur du corps ou des zones qui ne sont pas visibles à l'œil nu. La visualisation de ces structures peut faciliter le diagnostic de la maladie, la planification du traitement et la mise en œuvre du traitement, par exemple au moyen d'une intervention guidée par l'image, ainsi que du suivi et de la surveillance.
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Aujourd'hui, l'imagerie médicale fait partie intégrante du diagnostic et de la prise en charge des maladies. La première forme d'imagerie médicale diagnostique était l'unité de radiographie, introduite par Roentgen en 1895. Depuis lors, l'imagerie radiographique a parcouru un long chemin et les rayons X traditionnels sont rapidement remplacés par la tomodensitométrie (TDM), qui combine la puissance du traitement informatique avec l'imagerie par rayons X. Les tomodensitogrammes prennent des images dans trois plans différents. La technologie CT elle-même a fait l'objet d'améliorations au fil des ans. L'épaisseur des tranches d'image a été réduite et le scanner en spirale est arrivé, ce qui réduit considérablement le temps d'acquisition des images.
L'imagerie par résonance magnétique (IRM) est apparue à la fin du XXe siècle, à une époque où les inquiétudes concernant l'exposition aux rayonnements pendant l'imagerie médicale étaient à leur comble. Ce système d'imagerie utilise des champs magnétiques naturels pour acquérir des images des structures internes du corps. Bien qu'initialement l'IRM ait eu une utilisation diagnostique limitée, les améliorations apportées à l'équipement lui ont permis de devenir la modalité d'imagerie de choix pour les tissus mous et les structures vasculaires. Les appareils IRM récents sont des appareils compacts et ouverts qui ne rendent plus les patients claustrophobes.
L'échographie est une autre modalité d'imagerie qui n'utilise pas de rayonnement. Il utilise des ondes sonores réfléchies pour brosser un tableau des organes internes. L'un des principaux avantages de l'échographie est sa portabilité. Il a acquis une large application médicale, notamment pour les examens au chevet du patient, l'étude des structures vasculaires et en obstétrique pour évaluer la santé du fœtus.
D'autres techniques avancées d'imagerie médicale ont permis d'exploiter la puissance des radio-isotopes nucléaires. La tomographie par émission de positons (TEP) permet aux molécules radiomarquées, telles que le glucose, d'être absorbées par les tissus corporels. Ils sont ensuite détectés par des capteurs et leur distribution donne des indices pour le diagnostic. L'introduction des produits de contraste a conduit à l'imagerie spécifique au site, telle que l'angiographie par tomodensitométrie. Le matériau radiomarqué est injecté dans la circulation sanguine et les structures vasculaires peuvent être facilement visualisées. Cela permet d'identifier les anomalies vasculaires et les saignements. Les molécules radiomarquées peuvent également être absorbées par certains tissus, ce qui contribue à affiner le diagnostic. Par exemple, le technétium-99 est utilisé pour la scintigraphie osseuse et l'iode 131 est utilisé pour étudier le tissu thyroïdien. Souvent, au moins deux des techniques d'imagerie ci-dessus sont combinées pour donner au médecin une idée précise de ce qui se passe dans le corps du patient.
La technologie d'imagerie médicale a progressé à pas de géant au fil des ans. Cela ne s'est pas limité aux modalités d'acquisition des images. L'accent est de plus en plus mis sur le post-traitement et les nouvelles méthodes plus avancées de partage et de stockage d'images médicales. L'idée ici est de tirer le meilleur parti des technologies existantes et de les diffuser au plus grand nombre de personnes possible.
Dans le domaine de l'imagerie médicale diagnostique, les cliniciens peuvent désormais manipuler des images afin d'obtenir de meilleures informations et informations à partir du même ensemble de données.
Compte tenu des différents types de dispositifs d'imagerie utilisés aujourd'hui et des données uniques qu'ils produisent, l'intégration et la facilité de collaboration sont d'un intérêt primordial pour les établissements de santé et les utilisateurs finaux. Aujourd'hui, presque tous les types d'images sont acquis numériquement et consistent en d'énormes fichiers de données. L'introduction du système PACS (Picture Archiving and Communications System) constitue un développement majeur à cet égard. Il s'agit d'une plateforme qui permet le stockage et la visualisation intégrés d'images médicales provenant de divers appareils et systèmes. Dans le serveur PACS, les images sont principalement stockées au format DICOM (Digital Imaging and Communications in Medicine).
DICOM est une norme développée par l'American College of Radiologists. Toutes les images, y compris les tomodensitogrammes, les IRM, les ultrasons et les tomodensitogrammes, doivent être stockées, récupérées et partagées uniquement au format DICOM. Le format DICOM intègre les détails du patient dans l'image afin de minimiser les erreurs de diagnostic. Un certain nombre d'applications de visualisation DICOM sont disponibles sur le marché, et chacune possède une gamme différente de fonctionnalités qui aident les cliniciens à établir des diagnostics et à planifier le traitement.
Une autre ramification de la reconstruction 3D est la reconstruction multiplanaire (MPR). La MPR est le processus qui consiste à obtenir de nouvelles tranches d'images à partir du modèle reconstruit en 3D. Les nouvelles tranches se trouvent dans des plans différents de ceux des tranches initialement acquises. Cela s'avère particulièrement utile lors du suivi de l'évolution de structures majeures telles que l'aorte.
Les logiciels d'imagerie disposent aujourd'hui de multiples fonctionnalités pour aider les professionnels de santé à étudier en détail leur région d'intérêt. L'une de ces caractéristiques est la projection d'intensité. Les cliniciens peuvent choisir de modifier l'image d'une zone reconstruite en affichant uniquement les valeurs tomodensitométriques maximales ou minimales. Ces projections sont appelées projections d'intensité maximale et minimale, respectivement (MIP et MINIP). Ils augmentent le contraste entre la zone d'intérêt et les tissus normaux environnants.
La technologie de reconstruction 3D n'est toujours pas aussi précise que nous le souhaiterions, et certains médecins préfèrent parcourir plusieurs coupes 2D pour éviter les erreurs. L'imagerie 3D « vraie » constitue un développement intéressant dans ce domaine. Ce système d'imagerie innovant permet aux cliniciens de visualiser et d'interagir avec une réplique virtuelle d'un organe ou d'une structure corporelle. L'image apparaît sous la forme d'un hologramme, et les cliniciens peuvent virtuellement faire pivoter la structure, couper des coupes transversales et identifier des repères anatomiques vitaux. Un tel outil pourrait devenir indispensable pour planifier des interventions chirurgicales à l'avenir.
Un outil d'imagerie médicale avancé appelé fusion d'images est disponible dans de nombreuses applications DICOM. Il permet de fusionner deux ensembles de données d'imagerie ou plus en un seul fichier. Cela permet de combiner les avantages de différentes modalités d'imagerie. Les techniques de fusion d'images les plus fréquentes et les plus utiles sont la fusion d'images TEP/TDM et TEP/RM, qui combinent les avantages de la TEP, de la tomodensitométrie et de l'IRM. La TEP aide à identifier et à localiser la zone d'intérêt (généralement une zone maligne ou enflammée). La tomodensitométrie fournit d'excellents détails anatomiques de l'étendue de la lésion ainsi que des plans tissulaires concernés. L'IRM aide à obtenir une résolution des tissus mous. Lorsqu'on les combine, on observe une augmentation remarquable de la sensibilité et de la spécificité des examens d'imagerie diagnostique.
Traditionnellement, il a toujours été entendu qu'il y aurait un « décalage » entre le moment où l'image est acquise et le moment où elle est interprétée. Le décalage provient du temps qu'il faut pour traiter et préparer l'image, la présenter au radiologue, puis pour que le radiologue visualise chaque section de l'image et applique ses connaissances pour l'interpréter. Ce décalage peut avoir un impact significatif sur les résultats cliniques, en particulier dans les situations d'urgence telles que les traumatismes, où le temps presse.
Aujourd'hui, de nombreux systèmes d'imagerie offrent des résultats « en temps réel », ce qui signifie que le décalage entre l'acquisition et l'interprétation de l'image est minime ou nul. Les cliniciens peuvent afficher des images sur un écran alors que le patient se trouve encore dans l'unité d'imagerie. Cela permet non seulement de réduire le décalage, mais aussi de visualiser les systèmes corporels au travail en temps réel et d'évaluer ainsi leur intégrité fonctionnelle. Par exemple, la fonction de déglutition de l'œsophage peut être évaluée de cette manière afin de déterminer les causes possibles de dysphagie. De même, les mouvements du fœtus peuvent être observés en temps réel grâce à l'échographie. La puissance de l'imagerie en temps réel permet aux chirurgiens de prendre des décisions peropératoires.
L'intelligence artificielle (IA) fait référence à la capacité des machines à simuler l'intelligence humaine. Cela s'applique principalement aux fonctions cognitives, telles que l'apprentissage et la résolution de problèmes. Dans le contexte de l'imagerie médicale, l'IA peut être formée pour détecter les anomalies dans les tissus humains, ce qui contribue à la fois au diagnostic des maladies et au suivi de leur traitement. L'IA peut aider les radiologues de trois manières. L'IA peut passer au crible d'énormes ensembles de données d'images et d'informations sur les patients à une vitesse surhumaine. Cela peut accélérer les flux de travail. Deuxièmement, l'IA peut être entraînée à détecter des anomalies trop petites pour être discernées à l'œil nu. Cela peut améliorer la précision du diagnostic. Troisièmement, l'IA peut être utilisée pour récupérer des scans d'imagerie antérieurs à partir du dossier médical électronique (DME) d'un patient, puis les comparer avec les derniers résultats des examens du patient. D'autres aspects du DME du patient, tels que les antécédents médicaux pertinents, peuvent également être récupérés et utilisés pour faciliter le diagnostic.
Plusieurs entreprises ont réussi à intégrer l'IA dans leurs systèmes d'imagerie, mais aucune d'entre elles n'est encore disponible pour une utilisation commerciale. Viz est un exemple de logiciel d'imagerie médicale intégré à l'IA, qui améliore à la fois la détection et le délai de traitement chez les patients présentant des obstructions de gros vaisseaux (LVO). Le logiciel est capable de cribler plusieurs images dans plusieurs bases de données hospitalières à la recherche de LVO. Si un LVO est détecté, le logiciel peut alerter à la fois le spécialiste de l'AVC et le médecin traitant du patient pour s'assurer que le patient reçoit un traitement rapide. Pour une maladie limitée dans le temps comme les accidents vasculaires cérébraux, cela a pour effet d'améliorer considérablement les résultats et de réduire la charge financière pour le système de santé.
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Les progrès rapides de la technologie d'imagerie et l'utilisation omniprésente des images médicales dans les soins de santé ont rendu urgent la recherche de moyens novateurs de stocker et de partager les données d'imagerie médicale. Dans ce contexte, la technologie infonuagique est devenue l'un des principaux déterminants de l'avenir de la technologie d'imagerie médicale. La technologie cloud permet le stockage et le partage de données indépendamment de l'emplacement géographique à l'aide d'Internet. Les applications d'imagerie médicale basées sur le cloud facilitent le stockage et la récupération de fichiers d'imagerie au format DICOM. Ils augmentent l'efficacité et diminuent les coûts. Les professionnels de santé peuvent collaborer sur des données d'imagerie médicale provenant du monde entier. Le résultat final est de meilleurs résultats pour la santé des patients.
Les applications basées sur le cloud améliorent également le processus de « blockchain ». Une « blockchain », en termes simples, est l'ajout d'un nouvel enregistrement numérique à un ancien, tout comme l'ajout d'un nouveau lien à une chaîne physique existante. Les images disponibles sur le cloud peuvent être ajoutées à une chaîne de blocs, ce qui rend les informations médicales du patient accessibles à tous les médecins du monde entier.
PostDICOM combine le meilleur des dernières technologies d'imagerie médicale. Il s'agit de l'une des rares applications de visualisation DICOM basées sur le cloud. Les fichiers DICOM stockés sur le serveur PACS cloud sont sécurisés par un cryptage SSL. PostDICOM intègre la technologie d'imagerie médicale 3D et offre des fonctionnalités avancées de manipulation d'images, notamment la reconstruction multiplanaire, la projection d'intensité (maximale, moyenne et minimale) et la fusion d'images. Les documents cliniques peuvent également être stockés et consultés avec l'application. Il est compatible avec tous les principaux systèmes d'exploitation (Windows, Mac OS, Linus) et est accessible depuis des ordinateurs portables, des tablettes et des smartphones. Mieux encore, pour les utilisateurs de base, l'essai de l'espace de stockage dans le cloud est totalement gratuit.
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