Radiographie numérique: arrêt sur image

Cet article a été écrit par John Lamb et publié dans le magazine Innovations n°5.

En matière d’imagerie médicale, ce qui compte c’est ce que l’on voit. Plus l’image est lisible et précise, et plus on l’obtient rapidement, plus on aura de chances de poser le bon diagnostic et de sauver des vies. Toutefois, les choses ne sont pas aussi simples qu’il y parait.

Les ordinateurs d’aujourd’hui sont dotés d’écrans de plus en plus performants. Alors que les tablettes de dernière génération offrent une résolution de 5,6 millions de pixels, les téléviseurs ultra HD de 65 pouces, bientôt disponibles sur le marché, vont pousser cette résolution jusqu’à 8,3 millions de pixels.

Or, dès qu’on se place dans un contexte médical, la situation s’avère bien différente. Médecins, chirurgiens, dentistes et autres spécialistes qui ont besoin d’une qualité d’image et d’un degré de détail exceptionnels ne semblent pas être logés à la même enseigne.

Le principal obstacle : les radiations. Le matériel d’imagerie médicale repose sur l’émission de rayons X, ce qui entraîne évidemment de sérieux risques pour la santé en cas d’exposition excessive. Il faut donc trouver un compromis entre dosage et qualité de l’image, notamment lors des actes de radiologie pédiatrique, dentaire, mammographique, chirurgicale et interventionnelle ou encore lors des examens tomodensitométriques. Par ailleurs, encombrant et lourd, le matériel de radiologie est peu transportable.

Idéalement, cette profession aurait besoin de détecteurs de rayons X portables capables de produire automatiquement des images de qualité à partir de très petites salves de rayonnement et de les afficher rapidement avec la meilleure résolution numérique possible, de sorte que le radiologue ou le médecin puisse tout de suite vérifier que les images sont correctes et exploitables.a

En bref

L’imagerie médicale consiste à créer des représentations visuelles précises de l’intérieur du corps humain.
L’enjeu est d’intégrer les dernières avancées en matière d’imagerie.
Bientôt on offrira des images équivalentes à celles d’un scanner, mais avec un dosage radioactif nettement inférieur à celui normalement utilisé.

Réduire l’exposition

Au travers d’un certain nombre de partenariats, Thales est en train d’étudier la possibilité d’exploiter, au plan médical, le potentiel que revêt la technologie électronique grand public, perpétuant ainsi les travaux d’avant-garde menés dans le domaine de l’imagerie médicale depuis les années 50. Aussi, s’agissant d’améliorer les techniques de radiologie, rien d’étonnant à ce que Thales aille puiser son inspiration dans les tablettes ou dans l’électronique imprimée.

« Nous nous inspirons de l’industrie des écrans, qui transforme les signaux numériques en une image de la meilleure résolution possible, explique Vincent Marfaing, directeur Radiologie chez Thales. Mais nous inversons le processus : c’est-à-dire que nous transformons le faisceau de rayons X en lumière visible, convertissant ensuite l’image projetée en un signal électronique. »

L’enjeu est d’y parvenir de manière rapide et efficace afin d’apporter un changement radical pour les professionnels du secteur. Imaginez par exemple qu’un médecin ou qu’un radiologue ait la possibilité de pré visualiser, numériquement, une image médicale en temps réel, au pied même du lit d’un patient. C’est exactement ce que permet de faire, pour la première fois, la tablette ArtPix Mobile EZ2G de Thales. Fonctionnant comme un sous-système d’imagerie radiologique numérique portable, cette tablette de 11 pouces est capable de stocker simultanément jusqu’à 50 rayons X de haute qualité. Par rapport aux solutions analogiques, ce système réduit de 40 à 50 % la quantité de radiations par cliché tout en produisant une image de qualité équivalente. D’après les avis recueillis jusqu’à présent auprès des utilisateurs, ce seul appareil pourrait permettre de récupérer jusqu’à 300 heures de travail, notamment en évitant au spécialiste de nombreux déplacements inutiles au sein de l’hôpital.

« Des logiciels de traitement spécifiques capables, à partir d’une image en 2D, de produire efficacement une version 3D de cette image revêtiraient également un énorme potentiel », ajoute Vincent Marfaing.

Pour un chirurgien envisageant de réaliser une opération cardiaque très délicate, une vision en 3D lui permettant de visualiser comment se présente réellement la situation est essentielle. Normalement, cela nécessite de prendre plusieurs images radiologiques, processus qui implique des expositions multiples aux rayons X. Or, Thales a découvert un moyen de recréer une image 3D équivalente en minimisant le nombre de clichés, se basant pour cela sur une approche algorithmique.

« Nous serions en mesure d’offrir des images équivalentes à celles d’un scanner, mais avec un dosage nettement inférieur à celui normalement utilisé », précise-t-il.

Vincent Marfaing se réjouit également des travaux réalisés dans le domaine de l’électronique organique imprimée, une technologie capable de produire des détecteurs plats légers et robustes, voire incassables, pour le secteur de la santé.

« On a besoin qu’un détecteur de rayons X soit aussi portable que possible, explique Vincent Marfaing. Et il n’est pas question qu’il se casse si on le fait tomber ou si on le cogne. L’élément le plus fragile est la plaque en verre à l’intérieur du détecteur car elle
est rigide ».

Une solution serait de rendre cette surface rigide flexible : « Nous étudions la possibilité de recourir à l’électronique organique imprimée sur des substrats flexibles à la place de l’électronique traditionnelle sur verre. Cela nous permettrait de créer un dispositif beaucoup plus léger, nettement plus facile à transporter et véritablement incassable. »

Un réel changement

Au cœur de toute cette innovation se trouve le désir de venir en aide aussi bien au personnel médical qu’au patient. « Notre but est d’aider le patient en donnant au médecin la meilleure image possible et donc la capacité de poser le bon diagnostic, tout en réduisant l’exposition aux radiations pour les deux parties. Si nous y parvenons, et nous sommes convaincus que nous le pouvons, cela va révolutionner les soins médicaux ».

Dans cette optique, les produits de première génération semblent certes prometteurs, mais combien de temps encore les médecins et patients vont-ils devoir attendre pour réellement en bénéficier ?

Selon Vincent Marfaing, cela dépend de la création d’un solide et vaste réseau de partenaires dans les milieux industriels et académiques, projet sur lequel lui et son équipe travaillent activement.

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