Modalités d’imagerie dento-maxillo-faciale

Préambule

Plusieurs modalités sont utilisées en imagerie dento-maxillo-faciale. Chaque technique d’imagerie présente ses avantages et ses inconvénients, car elles ont toutes leur champ d’application spécifique. Cette section ne fait pas l’objet d’une revue complète de ces techniques, mais elle se concentre plutôt sur les modalités utilisant les rayons X. Le cœur de cette section porte sur les techniques d’imagerie avancée qui sont utilisées dans ce domaine, et plus particulièrement sur la tomographie volumique à faisceau conique ou le Cone Beam CT.

La radiographie intra-orale et l’examen panoramique

La radiographie intra-orale se distingue par le fait que le récepteur est placé à l’intérieur de la cavité orale (White and Pharoah (2013)). C’est la technique la plus utilisée chez le dentiste généraliste, car elle est accessible, peu coûteuse et rapide en temps d’acquisition. Les images obtenues correspondent à des vues projetées d’une ou plusieurs portions des arcades dentaires .

L’examen panoramique ou orthopantomogramme (OPG) correspond à une technique radiographique tomographique extra-orale, le détecteur se trouvant en dehors de la bouche du patient (White and Pharoah (2013)). L’image obtenue correspond à un déroulé des arcades dentaires avec leurs bases osseuses mandibulaire et maxillaire. Le principe d’acquisition se base sur une rotation synchrone de la source radiogène et du détecteur autour du patient. Ce mouvement s’effectue autour de centres de rotations; les arcades dentaires n’ayant pas une symétrie circulaire, le centre de rotation est continuellement déplacé lors de l’acquisition, pour accommoder la forme de l’arcade. Ce mouvement génère une coupe tomographique épaisse en forme de fer à cheval contenant les arcades dentaires. Les structures situées à l’extérieur du plan de coupe sont d’autant plus effacées qu’elles sont éloignées de ce plan de coupe. D’autre part, plus le centre de rotation est près des dents, plus la zone focale sera mince.

Sur certains clichés, les dents antérieures peuvent donc apparaître plus floues que les dents des secteurs postérieurs. Si le cliché panoramique est un excellent examen de première intention, il présente toutefois des limites, notamment un agrandissement variable des structures et des distorsions associées au déroulement des arcades dentaires. Enfin, les traînées d’effacement des structures situées en dehors du plan de coupe peuvent parfois être gênantes pour la lecture de l’examen.

L’imagerie maxillo-faciale 3D

La représentation en deux dimensions des structures dento-maxillaire peut rester insuffisante dans certains contextes cliniques. En orthodontie, par exemple, une excellente compréhension des relations dento-maxillo-faciales est requise, afin de sélectionner le plan de traitement le plus approprié. La radiographie 2D peine à représenter fidèlement ces relations en raison notamment de la nature tridimensionnelle des structures d’intérêt.

La tomographie volumique à faisceau conique (TVFC) ou plus communément appelé le CBCT (de l’anglais Cone Beam Computed Tomography) permet cette exploration tridimensionnelle des structures dento-maxillo-faciales. Cette technologie est analogue à la tomodensitométrie. Une des principales différences réside dans la géométrie du faisceau de rayons X utilisé. La forme du faisceau utilisé, conique ou éventail, aura des impacts sur la méthode d’acquisition des projections, de reconstruction des images et leur qualité .

La tomodensitométrie (TDM) à rayons X 

Avant d’expliquer en détails le fonctionnement de l’imagerie CBCT, il est primordial de comprendre la méthodologie d’acquisition générale en TDM. Typiquement, un couple formé d’une source de rayons X finement collimatée et d’un détecteur décrit des rotations autour du patient. Le détecteur, constitué d’un arrangement de scintillateurs ou de chambres d’ionisation, enregistre la quantité de photons transmise  . La différence entre la quantité de photons enregistrée sur le détecteur et celle émise par la source permet d’estimer la quantité de photons atténués par les structures explorées. Par conséquent, il est possible de caractériser les milieux traversés en fonction de leur capacité d’absorption des photons. Une structure plus dense, comme l’os, aura tendance à absorber une quantité plus importante de photons, comparativement à une structure moins dense (ex. tissus mous). Cette propriété des tissus biologiques est mise à profit en TDM et se traduit sous la forme du contraste. Un modèle mathématique basé sur la physique de la radiation et sur la géométrique du système d’acquisition permet de reformer l’image à partir des mesures d’atténuation.

Le patient est couché sur une table mobile, et le couple source-détecteur tourne continuellement autour de lui. Ce mouvement combiné correspond à une acquisition hélicoïdale que prennent en compte les modèles mathématiques de reconstruction des images. Les machines sont toutes équipées de détecteurs multibarettes qui permettent notamment de réduire significativement le temps d’acquisition (White and Pharoah (2013)).

Le TDM est considérée comme une modalité d’imagerie 3D. En effet, il est possible de répéter les mesures d’atténuation à plusieurs positions selon l’axe transverse du patient pour construire un volume d’intérêt plutôt qu’une seule tranche. Toutefois la concaténation de plusieurs tranches ne permet pas de former une image de dimensions isotropiques : le pas en direction axiale est souvent beaucoup plus élevé que l’espacement intra-tranche. Cela peut occasionner des distorsions au niveau des objets qui sont représentés, et même causer un perte d’information significative si l’objet est de taille comparable à l’espacement des tranches.