Les outils tomodensitométriques du 21ème siècle Patrice Coupeau

Transcription

1 Les outils tomodensitométriques du 21ème siècle Patrice Coupeau Philips Healthcare

2 Post-traitement:BPCO Nouvelle algorithmie de reconstruction:imr PhilipsIQonSpectral CT Patrice Coupeau Philips Healthcare

3 Post-traitement:BPCO Nouvelle algorithmie de reconstruction:imr PhilipsIQonSpectral CT Patrice Coupeau Philips Healthcare

4 NouveauPost-traitement BPCO Broncho-Pneumopathie Chronique Obstructive Patrice Coupeau Philips Healthcare

5 Logiciel BPCO Extraction automatique de l arbre bronchique poumons droit- gauche et segmentation des lobes Volumétrie respective Quantification de l emphysème total, par poumons, par lobes Quantification du trappage pulmonaire Mesures de la lumière et de la paroi bronchique, sur l ensemble de l arbre bronchique Endoscopie virtuelle Chargement jusqu à 4 études pour comparaison

6 Extraction de l arbre bronchique, poumons droit-gauche, lobes et volumétrie en 0 clic BPCO

7 Quantification de l emphysème: 2 méthodes, seuillage et statistique BPCO

8 BPCO mesure du volume total d emphysème

9 BPCO mesures du volume d emphysème par lobe

10 Trappage pulmonaire (2 acquisitions, en inspiration et en expiration) BPCO

11 Analyse de l arbre bronchique avec segmentation automatique BPCO

12 Analyse de la bronche: diamètre de la lumière et épaisseur de la paroi BPCO

13 Endoscopie virtuelle bronchique BPCO

14 CT US NM MR Multi-modality Enhanced

15 IntelliSpace Portal : serveur d applications avancées multi modalités, multi marques

16 CT MRI * PET IntelliSpace Portal US ixr DXR

17 IntelliSpace Portal Serveur d applications avancées multi modalités, multi marques

18 Post-traitement:BPCO Nouvelle algorithmie de reconstruction:imr PhilipsIQonSpectral CT Patrice Coupeau Philips Healthcare

19 IMR : Nouvelle ère de la QI en TDM et de réduction de dose Patrice Coupeau Philips Healthcare

20 Cardiac, perfusion, pulmonary gated Réductiondu bruit jusqu à90% * Résolution à bas contraste 2.5 à 3.6 fois plus importante Résolution Spatiale 1.2 à 1.7 fois plus importante * Lower image noise assessed using Reference Chest Protocol; Improved spatial resolution using Reference Abdomen and Thorax Protocols; Improved low-contrast detectability using Reference Abdomen Protocol; and dose reduction using Reference Abdomen Protocol. All metrics tested on phantoms. Dose reduction assessed on 0.8 mm slices, tested on the MITA CT IQ Phantom (CCT183, The Phantom Laboratory), using human Réductionde dose de 60 à 80% et Amélioration de la QI * Reconstruction rapide cohérente avec activité de routine Courtesy: University of Maryland Medical Center, USA observers. 80 kvp, 70 mas, 1.5 mgy, 51.5 mgyx cm, 3.0 msv(k = 2 x 0.03*)

21

22

23

24

25 Reconstructions Itératives idose 4 Modèlisation Statistique Basse dose avec même texture d image que les images pleine dose en rétroprojection filtrée. Pour toutes les applications cliniques Amélioration limitée de la résolution à bas contraste. Modèlisation du Système Images quasiment sans bruit et amélioration significative de la résolution à bas contraste. Texture d image inhabituelle demandant un temps d adaptation. Non disponible en UHR Temps de reconstruction un plus long

26 idose 4 Courtesy: Hopital Saint-Louis, France idose 4 L4, YC Body Routine, IE+1

27 idose 4 Amélioration significative de la qualité image en mode Haute Résolution Amélioration de la résolution spatiale Haute Résolution avec Faible Bruit Courtesy: Hopital Saint-Louis, France idose 4 L4, YC Body Routine, IE+1

28 CT Chest Screening 80 kvp, 10 mas/slice, CTDI vol 0.2 mgy, DLP 6.36 mgy cm, Effective Dose 0.11 msv (k=0.014)*, Standard Reconstruction IMR * AAPM technical report 96 Courtesy of: UCL Utrecht

29 Knowledge-based Confidence The only model based iterative reconstruction for gated studies ict 256, 100kV, 159mAs, Step & Shoot 78%, 128 x 0.625mm (256), 92 DLP (1.3mSv) Images courtesy of Monash Medical Centre, Australia HR 67 bpm idose lvl 4 XCB 1mm IMR 1mm

30 Post-traitement:BPCO Nouvelle algorithmie de reconstruction:imr PhilipsIQonSpectral CT Patrice Coupeau Philips Healthcare

31 ImagerieSpectrale IQon Patrice Coupeau Philips Healthcare

32 Scanner Double Energie/Spectral Interaction des rayons X = 2 effets physiques Effet Photo-Electrique Effet Compton

33 Scanner Double Energie/Spectral Interaction des rayons X = 2 effets physiques Effet Photo-Electrique Effet Compton Analyse spectrale simplement par la mesure des atténuations à 2 énergies moyennes différentes : images MonoE virtuelles carte d iode VNC Z effectif

34 Scanner Spectral double énergie Séparation Spectrale à l émission Dual Spin Dual kv Switch Dual Source Inconvénients majeurs : Acquisition double énergie spécifique Imagerie spectrale = décision a priori Irradiation augmentée

35 Scanner Spectral double énergie Séparation Spectrale à l émission Séparation Spectrale à la détection Basse et Haute énergies parfaitement simultanées et pour le même angle Dual Spin Dual kv Switch Dual Source Dual-layer Detector Inconvénients majeurs : Acquisition double énergie spécifique Imagerie spectrale = décision a priori Irradiation augmentée Avantages majeurs : Toutes les acquisitions sont spectrales Décision a posteriori À faible dose!

36 Scanner Spectral IQon Acquisitions spectrales sans contrainte Module de détection Low density Scintillator PHILIPS NanoPanel Prism High density Scintillator Integrating ASIC Photo Diode Photo Diode Pas de mode d acquisition spectrale spécifique : Toutes les acquisitions sont spectrales y compris avec synchronisation ECG ou HR Imagerie spectrale prospective ou rétrospective Résultats CT conventionnel etct spectral à partir du même scan

37 Scanner Spectral IQon Cartographie d iode Détectabilité des Embolies Pulmonaires

38 Scanner Spectral IQon Cartographie d iode Détectabilité des Embolies Pulmonaires

39 Scanner Spectral IQon Caractérisation tissulaire Effective Atomic Number Pixel value is the Effective Atomic Number. Non-HU image For reference: Conventional Contrast-Enhanced

40 Principales Applications Séparation Ca/I Cartes d'iode Angiographie Suppression de l'os Détection d'embolie pulmonaire Classification des lésions Perfusion myocardique Virtual non Contrast(VNC) Caractérisation chimique Images monochromatiques Foie Détection des calculs rénaux Classification des calculs rénaux Coloscopie virtuelle avec préparation réduite Détection de la goutte Amélioration de la détectabilité à bas contraste Suppression des artéfacts de durcissement de faisceau (beam hardening)

41 Scanner Spectral IQon Acquisitions spectrales sans contrainte Pas de mode d acquisition spectrale spécifique : Toutes les acquisitions sont spectrales Module de détection Low density Scintillator PHILIPS NanoPanel Prism High density Scintillator Integrating ASIC Photo Diode Photo Diode Philips IQonSpectral CT : FDA approved Marquage ce en cours

42 Imagerie Spectrale du 21 ème siècle : Comptage de photons X-Ray Tube Spectrum X-ray intensity Energy Resolving Detector Rayon X Photon energy (kev) Patient Attenuation Post Patient Spectrum h e - HV + Compton Scatter X-ray intensity Readout Electronics (Photon Counting) Photo-electric E Photon energy (kev)

43 Comptage de Photon et Imagerie Spectrale K-edge Aortic Bifurcation Vulnerable plaque detection by Au-NP uptake by macrophages Roessl et al. NIMA,2011 Au: macrophages Iodine: angiography Uptake in 4 lymph nodes

44 Post-traitement:BPCO Nouvelle algorithmie de reconstruction:imr PhilipsIQonSpectral CT Patrice Coupeau Philips Healthcare

45 Merci