Le professeur W. Roentgen découvre, en novembre 1895,

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1 Radiographie en endodontie D. C. BENSOUSSAN Le professeur W. Roentgen découvre, en novembre 1895, une nouvelle radiation pénétrante produite par des décharges électriques dans un tube électronique à vide. Il observe le squelette de sa main sur un écran fluorescent et enregistre cette image sur une plaque photographique. Pour cette découverte fondamentale pour la médecine, il reçoit le prix Nobel en Dès l année suivante, des entreprises vendent des générateurs de rayons X, des écrans de visualisation et des générateurs électriques à haute tension. Si l intérêt des rayons X pour le diagnostic médical apparaît évident, il n existe cependant, à cette époque, aucune protection pour le patient ni pour le médecin qui observe l intérieur du corps humain, puisque seuls les matériaux denses comme les os absorbent les rayons X. Très rapidement l exposition prolongée aux rayons X s avère être délétère, conduisant à des brûlures irréversibles sur le corps et à l apparition de cancers. Les rayons X à forte dose sont donc dangereux et, pour les utiliser à des fins médicales, il faut impérativement diminuer les doses reçues par le patient par des facteurs 100 et Le besoin de disposer d un détecteur de rayons X de haute sensibilité permettant d améliorer de façon très significative la résolution spatiale de l image (c est-à-dire le nombre de pixels ainsi que son contraste) apparaît donc très tôt. La radiographie est un outil indispensable au diagnostic en endodontie (Arens et al., 2009 ; Cohen et al., 2010). L examen radiographique est tellement riche en informations que la tentation est parfois grande d établir un plan de traitement fondé sur la seule lecture d un cliché rétroalvéolaire (fig. 23.1). Cependant, l interrogatoire du patient et l examen clinique doivent demeurer prépondérants et les informations issues de la lecture de la radiographie ne doivent être qu un complément, certes indispensable mais pas suffisant (fig. 23.2). Un diagnostic fondé uniquement sur l interprétation radiographique peut conduire à une erreur de traitement à venir (White et Pharoah, 2009). Figure 23.1 Radiographies rétroalvéolaires préopératoires. En haut à gauche : la dent n est pas douloureuse, en revanche le patient est traité pour des sinusites maxillaires à répétition. On remarque l extrusion du matériau d obturation au-delà du péri-apex. La superposition des apex avec le sinus maxillaire ne permet pas d objectiver la présence et l étendue de la perte osseuse. En bas à gauche : parodontite apicale au niveau de la racine distale ainsi qu atteinte de la furcation, obstacles dans les canaux de la racine mésiale. À droite : parodontite apicale des deux incisives maxillaires et début de fausse route sur la 11. Figure 23.2 Vues cliniques correspondantes : importance de l examen clinique minutieux. La fistule vestibulaire au niveau de la dent 17 explique l absence de douleur ; en revanche, la pathologie sinusienne est bien d origine endodontique. Atteinte de la furcation de la dent 36. Fracture verticale de la dent 11. La dent 17 peut être traitée du point de vue endodontique, en revanche les dents 36 et 21 sont à extraire _.indb /08/12 12:05

2 Endodontie La règle de l exposition minimum aux radiations ionisantes doit être respectée, mais un minimum de clichés radiographiques est nécessaire pour établir un diagnostic précis et un plan de traitement adapté. Un maximum d informations sur l anatomie endodontique, sur les rapports entre la ou les dents et les structures anatomiques environnantes, sur le nombre de racines et sur la présence de caries ou de résorption, voire de fractures radiculaires, doivent pouvoir être obtenues et peuvent nécessiter la prise de clichés complémentaires (intra-oraux et extra-oraux) (fig. 23.3). Comme les autres phases du diagnostic (examen clinique, tests de vitalité), l interprétation radiographique reste subjective. C est l association de toutes les informations qui permet de conduire à un diagnostic objectif. Dans les phases de suivi de la guérison en endodontie, la radiographie est l élément indispensable pour objectiver la cicatrisation osseuse d une parodontite apicale en comparant les clichés réalisés à des intervalles de temps réguliers (fig. 23.4). I - Générateur de rayons X Un générateur de rayons X se compose du tube et de son alimentation électrique. Monté sur un bras articulé fixé au mur ou au plafond, il se compose des éléments suivants. Figure 23.3 Radiographie rétroalvéolaire préopératoire : on détecte la carie de la face distale de la dent 16 proximale ainsi que son étendue en direction de la pulpe. On détecte la présence d une parodontite apicale sur la dent 17. Le cone beam CT préopératoire objective la présence de courbures radiculaires et d une perforation dans le tiers apical de la racine mésio-vestibulaire ainsi que l étendue de la perte osseuse et ses rapports avec le sinus maxillaire. A - Tube à rayons X Les tubes à rayons X utilisés dans le monde médical et dentaire sont des tubes de type Coolidge, du nom de leur inventeur en 1913 (fig. 23.5). À l intérieur se trouvent les deux éléments principaux que sont l anode et la cathode avec son filament. Le filament chauffé par un courant génère la production d électrons qui, placés dans un champ électrique entre l anode et la cathode, sont fortement accélérés : - le filament, en tungstène, mesure environ 2 mm de diamètre et 1 cm, voire moins, de long. Quand il est porté à incandescence, la quantité d électrons qu il émet dépend de la température obtenue. Il est placé dans un réflecteur en molybdène chargé négativement. Il y a alors concentration des électrons émis en un faisceau fin dirigé vers une petite surface de l anode nommée le focal spot ; Enveloppe en verre plombé du tube à rayons X Enveloppe en cuivre Huile Anode (+) Réceptacle en molybdène Filament (cathode) Enveloppe en métal Huile du générateur Figure 23.4 Suivi de la guérison. Radiographie préopératoire : on note la radio-clarté apicale et latéro-radiculaire au niveau de la racine distale de 46. Radiographie postopératoire : elle permet d objectiver le respect des objectifs du traitement endodontique. Contrôle radiographique à 12 mois, objectivant la reconstruction osseuse ad integrum. Huile Obturateur de la tête en aluminium ou en verre Filtres en aluminium supplémentaires Huile Fenêtre en verre non plombé Collimateur Circuit à faible tension Tube indicateur du faisceau Figure 23.5 Schéma d un générateur de rayons X (d après document Kodak Carestream) _.indb /08/12 12:05

3 Radiographie en endodontie 23 - l anode se compose d une cible en tungstène noyée dans du cuivre. Son but est de transformer l énergie cinétique des électrons en photons de rayons X. Le rendement est très faible et 99 % de cette énergie est transformée en chaleur. Celle-ci est dissipée par le cuivre et le bain d huile dans lequel est placé le tube. La finesse de l image radiographique est inversement proportionnelle à la taille du focal spot (fig. 23.6). II - Production de rayons X Les électrons qui viennent frapper la cible voient leur énergie cinétique transformée en photons de rayons X. A - Facteurs contrôlant le faisceau de rayons X 1 - Temps de pose (ms) En ne faisant varier que le temps de pose, on ne modifie pas le type de photons émis mais seulement le nombre qui atteint la cible. 2 - Intensité (ma) À temps de pose et kilovoltage égaux, le fait d augmenter l ampérage permet de produire plus de rayons X. Figure 23.6 Plus le focal spot est petit (idéalement punctiforme), moins il y aura d «ombres» sur le cliché radiographique et plus celui-ci sera précis. B - Alimentation électrique Le courant électrique est caractérisé par le mouvement des électrons dans un matériau conducteur. L intensité du courant (le nombre d électrons qui circulent à un endroit par seconde) se mesure en ampères. La différence de potentiel se mesure en volts et la résistance du conducteur se mesure en ohms en répondant à la formule U = R I (où U est le potentiel électrique en volts, R la résistance du conducteur en ohms et I l intensité du courant en ampères). La première fonction de l alimentation électrique d un générateur de rayons X est de fournir du courant faible (courant alternatif de 10 V) pour chauffer le filament à l aide d un transformateur courant fort/courant faible et de produire une importante différence de potentiel entre l anode et la cathode grâce à un transformateur haute tension. L ensemble baigne dans un isolant, la plupart du temps constitué par un bain d huile. Pour générer des rayons X, il faut une grande différence de potentiel entre l anode et la cathode ; celle-ci se mesure en kilovolts. Les générateurs modernes utilisent généralement une tension de 70 kv. L énergie des rayons X est proportionnelle à la différence de potentielle entre l anode et la cathode. C - Minuteur Le minuteur permet de contrôler le temps d exposition. Le générateur de rayons X doit rester allumé en permanence pour que le filament reste à la bonne température. Le temps d exposition se mesure soit en millisecondes, soit en impulsions. 3 - Voltage (kvp) Lorsque le voltage augmente, l énergie de chacun des électrons augmente également ainsi que la quantité de photons émis. Leur pouvoir de pénétration est également lié à cette tension. 4 - Filtration Le faisceau de rayons X est constitué de photons avec différents niveaux d énergie. Seuls ceux ayant un niveau d énergie suffisant pour traverser la matière et impressionner le film sont utilisables pour le diagnostic radiologique. Afin de réduire la dose absorbée par le patient, la filtration permet de ne conserver que les rayons utiles. Généralement constitué d aluminium, ce filtre ne laisse passer que les rayons X à haute énergie. 5 - Collimation C est le moyen de réduire le diamètre du faisceau de rayons X et, donc, la surface de la zone irradiée. L usage d un collimateur permet également d améliorer la qualité de l image en réduisant fortement le rayonnement secondaire responsable de sa dégradation. B - Interaction des rayons X avec la matière L intensité du faisceau de rayons X est réduite quand il traverse la matière par l interaction des photons avec la matière. Les rayons X atteignant un objet produisent trois types d effets qui dépendent de l énergie du rayonnement incident. 1 - Effet photoélectrique Ce phénomène est généré quand le photon incident donne toute son énergie à un électron d une orbite interne d un atome et qui sera éjecté. Il y a alors ionisation atomique et un électron d une couche énergétique supérieure vient remplacer l électron éjecté pour stabiliser l atome. Le déplacement de ces couches électroniques génère la production d une énergie appelée photoélectrique _.indb /08/12 12:05

4 Endodontie Essentiel : l absorption photoélectrique est très importante pour le diagnostic en imagerie. Elle est proportionnelle au cube du nombre atomique de la matière. La différence d absorption de ces rayons par la matière en fonction de sa densité atomique est à l origine de l imagerie radiographique. 2 - Diffusion de Compton Ce phénomène est observé quand le photon percute un électron de la couche extérieur, avec production d un photon de moindre énergie que le photon incident ; ce choc est à l origine de la libération d un électron libre. 3 - Création de paires ou matérialisation Cela est le résultat de l interaction d un photon incident de faible énergie avec un électron de la couche externe entraînant non pas son expulsion mais uniquement sa vibration. Dans ce cas, un photon de même niveau énergétique est émis avec un angle différent de celui du photon incident. C - Dosimétrie et la protection vis-à-vis des radiations ionisantes Important! La dosimétrie mesure le niveau d exposition aux radiations ionisantes. Les effets des rayonnements ionisants peuvent s accumuler et représenter un risque potentiel pour la santé, même à faible dose, à la fois pour le patient et pour le personnel médical souvent exposé. L accumulation des radiations ionisantes par le personnel de santé est surveillée par un organisme spécialisé, grâce à la lecture du dosimètre porté par les personnes concernées. D autres dosimètres, dits d ambiance, permettent également de surveiller les enceintes professionnelles et de détecter des éventuels dysfonctionnements des appareils (fuite, défauts, etc.) Un rapport d exposition délivré par l organisme de contrôle permet d indiquer régulièrement la dose de rayonnement reçue par la personne concernée pendant une période définie. La périodicité des examens dépend de la profession et de la nature de l exposition. En odontologie, le suivi est trimestriel. III - Principes de l imagerie A - Film radiographique Il s agit d un film de très haute définition, sans écran, contenu dans une pochette étanche à la lumière et à l environnement. Une feuille de plomb introduite dans la pochette permet de stopper les rayons et de limiter ainsi l irradiation des tissus situés en arrière du film ; il protège également le film luimême d artefacts potentiels générés par d éventuels rayonnements secondaires (Cavézian et al., 2006). Le film argentique se compose d un support en plastique sur lequel est déposée l émulsion sensible aux rayons X : - l émulsion est formée de grains de bromure d argent sensibles aux rayons X et à la lumière du jour, qui sont noyés dans une matrice. Plus les grains sont gros, plus le film est sensible mais moins la définition de l image produite est bonne. Inversement, plus les grains sont fins, meilleure est la définition, mais plus l exposition doit être importante ; - le support, en polyester polyéthylène téréphtalate, est souple, ce qui lui permet de s adapter facilement aux structures anatomiques sans provoquer de déformation ni de destruction de l image. B - Caractéristiques des images Une fois que le film a été exposé aux rayons, l image est révélée grâce au traitement dans des bains de révélation et de fixation. Après avoir été lavé et séché, le film est conservé dans le dossier du patient, dans un endroit propre et sec, à l abri de la lumière. Sur le cliché obtenu, les zones non exposées (matérialisant les structures ayant arrêté sélectivement le faisceau de rayons) vont apparaître en blanc alors que les zones exposées (qui n ont rencontré aucun obstacle) apparaissent en noir. Les nombreuses variations de gris témoignent de la densité atomique de chaque structure rencontrée par le faisceau. 1 - Densité La densité est fonction de l exposition ainsi que de l épaisseur et de la densité de la matière. En augmentant le milli-ampérage ou le kilovoltage, on augmente la quantité de photons susceptibles d atteindre le film. En fonction du sujet (enfant ou adulte) et de la zone à radiographier, la variation de certains paramètres, notamment la durée d exposition, permet d optimiser la densité des rayons et donc la qualité de l image obtenue. Les structures radio-claires (caries, lésions osseuses) se distinguent plus ou moins nettement des structures radio-opaques (os dense, amalgame, gutta-percha ). 2 - Contraste Il s agit de l échelle des gris qui doit être le plus large possible pour permettre une analyse le plus fine possible. Le contraste radiographique est une combinaison entre la matière, le type de film et la radiation diffuse. Le traitement de l image revêt également une importance capitale. 3 - Finesse des grains du film De la taille des grains de bromure d argent dépend la quantité de photons nécessaire pour obtenir une image. Elle permet donc de qualifier la vitesse du film. On peut également jouer sur la température des bains pour obtenir une image plus rapidement, mais cela comporte des risques d erreur. 4 - Résolution On distingue la netteté et le pouvoir de séparation entre deux structures proches l une de l autre. Pour ce faire, une mire spéciale permet de lire le nombre de paires de lignes par _.indb /08/12 12:05

5 Radiographie en endodontie 23 millimètre : une résolution de 20 paires de lignes par millimètre est un résultat excellent pour peu que le chiffre donné soit réel et non théorique. Ces mires sont disponibles à la vente et peuvent être utilisées pour contrôler régulièrement la qualité des clichés au cabinet dentaire. C - Qualité des images Il s agit d une notion assez subjective portée par l observateur dans laquelle interviennent de nombreux paramètres, dont ceux cités ci-dessus. En endodontie, les besoins sont spécifiques et sensiblement différents de ceux des autres disciplines. Il faut notamment pouvoir suivre, sur le film, la lamina dura, image radiographique matérialisant les limites du desmodonte, ou encore objectiver le rapport de l extrémité d un instrument endodontique métallique avec la surface radiculaire. IV - Projection géométrique Important! L image radiographique est la projection d un volume, donc tridimensionnel, sur une surface plane, bidimensionnelle. Pour interpréter ces images sans ambiguïté, le clinicien doit ainsi avoir des connaissances approfondies en anatomie et une bonne compréhension des principes de l imagerie médicale afin de pouvoir reconstituer mentalement le volume d une structure à l aide de quelques clichés pris sous des incidences différentes. Pour s approcher de la réalité et limiter les erreurs d interprétation, il est important de connaître quelques principes de base de l imagerie. A - Taille de l objet et distorsion L éloignement du film de la dent étudiée ou une mauvaise orientation de la source de rayons X peut engendrer une déformation de l image qui peut ainsi apparaître plus courte ou plus longue que dans la réalité. Cette distorsion peut être minimisée en éloignant la source de rayons X de l objet, tout en maintenant le film le plus près possible de l objet (fig. 23.7). B - Forme de l objet et déformation Les différentes parties de la dent ne subissent pas le même rapport de déformation, notamment lorsque le film n est pas placé perpendiculairement au faisceau et si l objet n est pas parallèle au film (fig. 23.8). Important! Ces deux sources d erreur peuvent être réduites en utilisant des techniques appropriées et, notamment, la technique dite des plans parallèles. C est pourquoi il est indispensable d utiliser un porte-film, notamment pour les phases de diagnostic (fig. 23.9). Figure 23.7 Déformation de l image en fonction du rayon incident et de la position de la dent par rapport au film. En fonction de l incidence du faisceau, l image portée sur le film sera soit plus grande soit, au contraire, plus petite que l objet lui-même. Quand le faisceau est perpendiculaire à la bissectrice formée par le plan du film et l axe de la dent, la déformation est limitée (d après Castellucci, 2004). Figure 23.8 La même dent prise sous deux incidences différentes. Les rapports de déformation ne sont pas homogènes, il y a plus d allongement au niveau des racines qu au niveau de la couronne _.indb /08/12 12:05

6 Endodontie a b Figure 23.9 Pour les clichés préopératoires et postopératoires, la radiographie long cône diminue les risques de distorsion de l image en éloignant la source de rayonnement et en alignant le plan du film et l axe de la dent (documents du Dr S. Simon). V - Examen radiographique intra-oral En endodontie, l examen radiographique est le seul moyen mis à la disposition du praticien pour appréhender l anatomie interne et radiculaire de la dent, d une part, et observer l état des tissus de soutien, d autre part. Il ne fournit cependant aucune information directe sur l état physiopathologique de la pulpe. Pour être exploitable sans ambiguïté, une radiographie doit répondre à certains critères de qualité. Une bonne radiographie doit donner des informations sur l ensemble de la dent et de ses racines et englober au minimum 2 mm d os au-delà des apex. De plus, la déformation doit être le plus faible possible. Enfin, la densité et le contraste doivent fournir une échelle de gris compatible avec l interprétation endodontique. Il faut noter que ces critères peuvent différer de ceux escomptés dans d autres disciplines telles que la parodontologie, où les informations recherchées sont différentes. À défaut de qualité ou en cas de doute, le cliché doit être repris ou complété par d autres réalisés avec des incidences différentes (White et Pharoah, 2009). A - Matériel Dans un cabinet dentaire, le générateur est installé dans la salle de soins. Le déclencheur est quant à lui déporté à l extérieur de la pièce afin de protéger le personnel médical des radiations ionisantes. Cet appareil contient un générateur de rayons X à très haute fréquence permettant d obtenir des images de grande qualité. Pour les clichés intra-oraux, la tension du tube est de 60 kv, 70 kv ou, plus exceptionnellement, 90 kv. La minuterie permet de régler le temps d exposition et de choisir l intensité du courant (ampérage) en fonction de la zone à explorer. B - Techniques 1 - Radiographie rétroalvéolaire La radiographie rétroalvéolaire fait appel à deux techniques principales ; celle dite des plans parallèles et celle dite de la bissectrice. La première reste la technique de choix car elle entraîne moins de déformations que la seconde. Une fois le patient confortablement installé, le film est introduit en bouche grâce à un porte-film. Le plan du film sera éloigné de la dent en le maintenant parallèlement au grand axe de la dent, dans la mesure du possible. Le patient ferme délicatement la bouche, maintenant ainsi le porte-film en place dans la bonne position. Le tube radiographique est alors placé perpendiculairement au film et à la dent, en utilisant le guide du porte-film comme repère spatial. Le film est exposé en fonction de la région à explorer avec des paramètres prédéfinis par le constructeur mais toujours modifiables par le praticien lui-même sur la console de l appareil. Dans la technique des plans parallèles (ou technique long cône), l alignement film-objet-source de rayons X minimise la distorsion géométrique et participe à la définition et à la qualité de l image. Il existe sur le marché différents porte-films et le choix doit se faire en fonction des habitudes du praticien (fig ) _.indb /08/12 12:05

7 Radiographie en endodontie 23 Par exemple, pour dissocier les racines vestibulaire et palatine d une prémolaire maxillaire, il suffit d anguler le faisceau de rayons X en mésial ou en distal par rapport au grand axe de la dent, selon la règle de l objet vestibulaire (fig ). Règle de l objet vestibulaire : si l incidence du faisceau de rayons X est distale par rapport à l axe perpendiculaire, l image du canal vestibulaire se trouve projetée en distal sur le plan du film et inversement (règle de Clark), et en mésial si l incidence est mésiale (règle de Walton). Figure Exemples de dispositifs utilisés pour tenir le film pendant la prise de radiographie avec film argentique, plaque au phosphore ou capteur numérique. La pince et les supports de capteur sont surtout utilisés pour les clichés pris digue en place. Parfois, pour des raisons anatomiques notamment (palais plat par exemple), cette technique n est pas réalisable. La technique de la bissectrice, ou incidence de Cieszynski, est alors indiquée. Le rayon incident est dirigé perpendiculairement à la bissectrice de l angle formé par le plan du film et le grand axe de la dent. Il convient de toujours garder à l esprit que l image obtenue est une projection bidimensionnelle d un volume, et que les structures se projettent toutes sur le même film en se superposant (fig ). Le fait de prendre des clichés excentrés permet, dans une certaine mesure et sous réserve de bonnes connaissances des structures traversées, de dissocier certaines superpositions de structure, de faciliter l interprétation des images obtenues et de reconstituer mentalement les structures anatomiques observées. Figure Règle de l objet vestibulaire : l objet le plus éloigné du film se déplace en fonction de l incidence du rayon principal (d après Castellucci, 2004). 2 - Radiographie rétrocoronaire ou bite-wing Cette radiographie permet d observer les couronnes et des chambres pulpaires (notamment leur volume) des dents du maxillaire et de la mandibule. Elle permet de détecter les caries interproximales, la présence de calcifications intracamérales (notamment la présence de pulpolithes) ainsi que les récidives de carie sous d anciennes restaurations. Elle permet également d observer le niveau de l os crestal. C - Supports Figure Vue transversale des différentes couches que traverse le faisceau de rayons X avant de venir impressionner le film. Le film argentique est longtemps resté la référence en imagerie dentaire, grâce à la précision de l image pouvant être obtenue et à la quantité d informations disponibles. Cette qualité est cependant directement liée à la façon d utiliser et surtout de traiter ces clichés. Depuis une dizaine d années, la _.indb /08/12 12:05

8 Endodontie technique numérique a énormément évolué et est aujourd hui en passe de devenir la référence (Bhaskaran et al., 2007). 1 - Film argentique Le film argentique existe en plusieurs sensibilités et son traitement nécessite une chambre noire, des bains ou une machine à développer. L observation doit se faire sur un négatoscope. La communication avec le patient autour de ce cliché reste délicate. Le stockage et l archivage doivent être parfaitement maîtrisés pour que le suivi d une pathologie soit possible. 2 - Film numérique L imagerie numérique intrabuccale est née en France en 1987 avec la mise au point de la radiovisiographie (RVG) par un Français, le Dr Francis Mouyen. Les rayons X, au lieu d être réceptionnés sur un film argentique, sont récupérés sur un capteur numérique. Les structures électroniques composant ce capteur transforment l énergie du rayon X réceptionné en un courant électrique, lui-même matérialisé sur un écran par un pixel d un niveau de gris dépendant de la quantité d énergie générée. L ensemble de ces pixels fournit une image interprétable sur un écran (ou sur un support papier, comme c était le cas pour la première génération d appareils). Le pixel est l équivalent numérique du cristal de bromure d argent en radiographie analogique. Chaque pixel peut avoir un niveau de gris différent parmi les 256 disponibles. La valeur 0 sur l échelle de gris correspond à la couleur noire sur le film et la valeur 255 à la radio-opacité maximum, qui est blanche. La taille du grain de bromure d argent reste largement inférieure à la taille d un pixel numérique, ce qui théoriquement devrait conférer à l image argentique une netteté et une qualité supérieure par rapport aux images numériques. Si cela a été vrai pendant très longtemps, l essor de l électronique et les progrès de la technique permettent aujourd hui d obtenir, avec la radiologie numérique, des images au moins d aussi bonne qualité qu avec l argentique mais surtout plus facile à exploiter cliniquement. Parmi les techniques disponibles en radiologie dentaire, on retrouve : - les capteurs du type charge-coupled device (CCD). Il s agit du procédé le plus ancien en radiologie numérique. Il est issu de la technique d autres équipements (fax, caméra vidéo). Le CCD est sensible à la lumière et aux rayons X. Les cellules du capteur transforment ces derniers en lumière puis en signal électrique par les photodiodes au silicium. Ce signal est secondairement amplifié, digitalisé et mémorisé. Le CCD étant plus sensible à la lumière qu aux rayons X, une couche de scintillateur est en général placé directement sur le capteur avec ou sans interposition d une couche supplémentaire de fibres optiques qui orientent le signal et atténuent le bruit. Le processus de fabrication est complexe et onéreux ; - la technique CMOS (complementary metal oxide semiconductors). Il s agit de l élément de base des caméras vidéo. Chaque pixel est isolé de son voisin et est connecté à un transistor. La différence essentielle avec le CCD repose sur le fait que la charge du pixel est lue puis stockée et restituée dans un niveau de gris. Cette technique est moins onéreuse que la précédente et les résultats obtenus en termes de performance sont actuellement équivalents. La lecture de l image se fait en temps réel sur l écran de lecture ; - les plaques au phosphore (photostimulable phosphor plates). Elles absorbent et stockent l énergie des rayons X pour ensuite la restituer sous forme de photons lorsqu elles sont exposées à une autre lumière de longueur d onde déterminée. Avant d être exposées, les plaques sont initialisées afin d éliminer les images fantômes. Pratiquement, la plaque est maintenue dans une pochette en carton, ellemême placée dans une pochette en plastique souple. La souplesse de l ensemble est très proche de celle d un film argentique et l utilisation de ce capteur est identique à celle d une radiographie conventionnelle. Le traitement de l image est électronique ; le capteur est placé dans un lecteur qui restitue l image en quelques secondes. Contrairement aux capteurs CCD ou CMOS, l image n est pas obtenue instantanément mais nécessite un traitement supplémentaire qui prend quelques secondes. Ces capteurs ont tendance à s abîmer et doivent être remplacés régulièrement pour ne pas perdre en qualité d image. Le coût est tout à fait raisonnable. Sur le plan pratique, un lecteur peut être partagé par plusieurs praticiens dans le cas d exercice de groupe par exemple, ce qui est plus difficile avec les capteurs conventionnels décrits plus haut (fig ). Figure Appareil pour traitement des plaques au phosphore. Un seul appareil suffit pour plusieurs cabinets. Il y a une reconnaissance automatique des films et un archivage informatisé (document Kodak Carestream). 3 - Caractéristiques du film numérique a - Contraste C est la possibilité de distinguer différentes densités sur la radiographie. C est un paramètre qui dépend de la capacité de l objet à absorber les rayons X, de celle du capteur à enregistrer ces différences, de celle du système informatique à le restituer et de celle de l observateur à reconnaître ces diffé _.indb /08/12 12:05

9 Radiographie en endodontie 23 rences. L œil humain est capable de lire environ une soixantaine de niveaux de gris dans de bonnes conditions d observation alors que le moniteur peut en afficher 242. Les conditions de lecture dans un cabinet dentaire font tomber ce nombre à 30 niveaux de gris. b - Résolution C est la capacité à observer des détails fins. Théoriquement, elle est directement liée à la taille du pixel. En dentisterie, la taille des pixels des meilleurs capteurs CCD est d environ 20 µm alors que celle d un grain de bromure d argent est de 8 µm. La résolution se mesure en nombre de paires de lignes par millimètre. La résolution s accroît avec le nombre de paires de lignes. Cependant, il ne faut pas confondre la mesure théorique avec la mesure effectivement disponible. c - Latitude d exposition C est la capacité à enregistrer l ensemble des densités tissulaire des différents tissus analysés, qui vont de celle de la gencive à celle de l émail. Il est également intéressant de pouvoir discerner toute variation de densité au sein d un tissu lui-même, notamment pour établir un radiodiagnostic. d - Sensibilité C est la capacité d un capteur à répondre à une faible exposition. Il n existe pas de standardisation et les fabricants ont tendance à systématiquement exagérer les performances de leur matériel. En tout état de cause, la dose reçue par le patient en imagerie numérique est très inférieure à celle reçue en radiographie argentique. e - Écran de visualisation C est le dernier maillon de la chaîne et c est sur lui que repose la lecture finale. Non seulement la lecture sur écran agrandit l image mais elle offre également la possibilité de modifier l image native grâce à des outils fournis avec les logiciels de gestion d imagerie (filtres, réglages de la luminosité, du contraste, colorisation de l image, etc.). f - Analyse de l image Cette opération consiste à extraire de l image les données à valeur diagnostique. Le plus important reste la connaissance de l observateur ainsi que sa capacité à analyser l image en fonction des observations cliniques. g - Stockage L utilisation d imagerie numérique impose un mode de stockage différent de celui utilisé en imagerie argentique. Les radiographies vont être automatiquement stockées et archivées dans la fiche numérique du patient. Les possibilités offertes par l informatique sont telles qu aucun système de classement et d archivage physique ne peut actuellement rivaliser avec celui qu elle offre. Les études ont montré que la précision d une radiographie numérique était comparable à celle des clichés argentiques en termes de radiodiagnostic des lésions carieuses (Nair, 2007). La quantité de rayons X nécessaire en imagerie numérique est 7 fois inférieure à la dose nécessaire pour obtenir une image de qualité équivalente avec un système argentique ; ce seul point rend cette technique intéressante tant pour le patient que pour le personnel médical. Les points faibles des capteurs en général restent leur épaisseur, la surface d exposition réduite, leur rigidité et la présence de fil les reliant à l unité informatique. Ces inconvénients compliquent parfois la prise des clichés intrabuccaux. Il est possible de pallier ces difficultés en utilisant, comme pour le film argentique, des aides au positionnement (angulateurs, ou IPS) (fig ). Au-delà de la qualité du capteur, c est l adéquation de l ensemble des éléments de la chaîne numérique, de l acquisition à la lecture, qui permet d obtenir des images de qualité et fidèles. Les choix du générateur de rayons X, du type de capteur, du logiciel de traitement de l image ainsi que du moniteur doivent être mûrement réfléchis car le résultat final dépend de la valeur de chacun des maillons de cette chaîne. Figure Tube radiographique équipé du système IPS de Kodak et l écran de lecture : le risque d avoir des clichés inexploitables est largement diminué (document Kodak Carestream). VI - Examen radiographique extra-oral A - Radiographie panoramique Important! Il ne s agit pas vraiment d un examen systématique en endodontie mais il permet d avoir une vision globale de la cavité buccale, de noter les rapports des dents avec les structures anatomiques (canal dentaire, sinus, fosses nasales, etc.), de délimiter les lésions de grande étendue dont la taille est supérieure à celle d un film rétroalvéolaire et d anticiper les problèmes en cas de traumatisme (fracture des maxillaires, des articulations temporo-mandibulaires, etc.) C est un excellent document pour la première consultation et la présentation du plan de traitement au patient. La radiographie panoramique est une tomographie, ce qui sous-entend que les structures situées en avant ou en arrière du plan de coupe ne seront presque pas visibles sur le film _.indb /08/12 12:05

10 Endodontie La radiographie panoramique donne des informations sur les rapports qui existent entre les apex des dents et les structures anatomiques nobles telles que les sinus maxillaires et le nerf mandibulaire (fig ). évoluent. Nul doute que des aides au diagnostic pour la recherche de lésions ou de structures anatomiques fassent leur apparition dans un futur proche (Patel et al., 2009b ; Cotti, 2010). 1 - Capteur Comme tous les détecteurs digitaux, le détecteur de la 3D est composé de pixels. Comme toujours, la taille du pixel conditionne la sensibilité et la précision du système. 2 - Acquisition d images Important! Le positionnement du patient au moment de l examen est très important ; il est debout, placé au milieu de l appareil de telle façon que son plan d occlusion soit horizontal (fig ). La zone d intérêt doit se trouver au plus près du centre du cylindre. Figure Radiographie panoramique : très utile pour la consultation et pour déterminer quelles sont les zones à explorer plus en détail. Cette radiographie permet de diagnostiquer des pathologies silencieuses. B - Cone beam computerized tomography Si l utilisation systématique de la radiographie rétroalvéolaire est évidente, l utilisation du cone beam CT n est, quant à elle, pas encore largement répandue en endodontie. Mais étant donné la quantité de nouvelles informations fournies par ce type d appareil, les indications vont probablement s étoffer dans les années à venir (Patel et al., 2007). L analyse volumétrique des pièces que permet cette nouvelle technique rend dorénavant accessible la visualisation de la troisième dimension, jusqu ici limitée à la reconstruction mentale. En endodontie, les appareils à petit champ offrent l avantage d un «voxel» (équivalent du pixel en volume) de très petite taille. En augmentant la résolution de l image finale, la lecture des structures anatomiques et l interprétation des images obtenues sont optimisées (Patel et al., 2009a). Pour le scanner médical conventionnel, l acquisition est hélicoïdale et les coupes sont espacées la plupart du temps de 1 mm, ce qui laisse un vide dans les reconstructions. La reconstitution des différentes couches acquises est assurée par un logiciel, dont la définition dépend très étroitement de l algorithme et de la technique choisis par le fabricant. Pour l examen cone beam CT, la source de rayonnement est un faisceau conique et la source ainsi que le capteur se déplacent selon une trajectoire déterminée (Scarfe et Farman, 2005). L acquisition d un cylindre de données en un passage offre plusieurs avantages par rapport à l acquisition de tranches comme dans le cas du scanner médical, à savoir : - une meilleure précision ; - une plus grande résolution ; - une réduction du temps d acquisition ; - une réduction de la dose d exposition (Cotton et al., 2010). Le potentiel d utilisation du cone beam CT en endodontie semble s élargir à mesure que les logiciels de reconstruction Il faut également faire attention aux artefacts liés à la présence de matériaux radio-opaques. La diffraction engendrée au moment de l irradiation peut être la source d erreurs majeures d interprétation. Dans la mesure du possible, le patient est débarrassé de tout objet métallique situé à l extérieur de la bouche. Figure Positionnement du patient dans le cone beam CT (K9000 de Kodak). L objet à radiographier doit se trouver au centre du cylindre d acquisition, le plan d occlusion est horizontal. 3 - Reconstruction du volume Une fois que toutes les vues sont prises, la reconstruction peut commencer. Il y a plusieurs méthodes de reconstruction mais la plus répandue est l algorithme de Feldkamp. Après la reconstruction du volume, on obtient un cylindre composé de voxels. Le temps de reconstruction dépend de plusieurs facteurs tels que : - la quantité de données ; - la taille du champ ; - la taille du pixel ; - la taille du voxel ; - la performance de l algorithme. Contrairement à l observation d un cliché radiographique, l analyse des résultats issus d un examen cone beam CT doit être «dynamique». La présentation du logiciel en quatre parties permet de faire défiler les images dans plusieurs plans de l es _.indb /08/12 12:05

11 Radiographie en endodontie 23 pace. Les outils disponibles et sélectionnés avec la souris permettent de se déplacer dans les plans sagittal, frontal et horizontal, de zoomer, d éclaircir, d augmenter le contraste, etc. Une option de reconstitution permet également de fournir des images tridimensionnelles, à la fois didactiques pour le patient et très riches en informations pour le soignant (fig ). La gutta-percha, de par sa radio-opacité, se comporte comme du métal et peut engendrer une diffraction des rayons X au moment de l acquisition. Les appareils à petit champ offrent l avantage d une plus grande finesse de coupe avec un temps d acquisition raisonnable. La définition susceptible d être obtenue permet de mettre en évidence des détails allant jusqu à la taille d un canal latéral. Les logiciels d exploitation de ces images permettent quant à eux une meilleure appréhension de l anatomie endodontique en 3D et des différents obstacles auxquels doit faire face l opérateur. L imagerie cone beam CT trouve également sa place en préchirurgical afin d apprécier les épaisseurs d os cortical à traverser avant d atteindre les apex des dents. Figure La fonction «stitching» permet de faire l acquisition d une arcade complète. De gauche à droite et de haut en bas : plan horizontal, reconstruction 3D et matérialisation des différents plans, coupe transversale et coupe sagittale médiane. Sur la coupe transversale, on note l émergence du canal dentaire inférieur. Important! De nombreux facteurs, notamment la superposition de structures anatomiques sur les extrémités radiculaires (trou mentonnier ou canal palatin antérieur), peuvent conduire à des erreurs d interprétation. En cas de doute, des clichés voire des examens complémentaires doivent permettre de lever le doute et d établir un diagnostic différentiel (fig ). a b c f B - Fractures radiculaires d e Figure a. Radiographie préopératoire : image radio-claire à l apex de la dent 35 et symptomatologie douloureuse. b. Coupe horizontale du cone beam CT. c. Reconstruction panoramique. d. Reconstruction 3D et visualisation de l émergence du canal mandibulaire. e. Reconstruction sagittale et superposition de l émergence du trou mentonnier avec l apex de 35. f. Radiographie postopératoire. g. Radiographie préopératoire, fistule vestibulaire et image radio-claire à l apex de 11 et 21. h. Coupe sagittale passant par la dent 21 : parodontite apicale. i. Coupe horizontale et mise en évidence du canal palatin antérieur. j. Reconstruction 3D. k. Coupe transversale. l. Coupe sagittale passant par la 11 et mise en évidence de la superposition canal palatin antérieur et apex de la dent. Seules les fractures horizontales peuvent être visibles sur la radiographie. Il faut cependant que les fragments soient séparés et que le faisceau de rayons X passe par le plan de fracture (fig ). Dans les autres situations, la dent fracturée est entourée d une zone radio-claire caractéristique (cela n est pas systématique). g i k h j l VII - Interprétation radiographique A - Radio-clartés apicales et latérales Ces lésions apparaissent en zones plus foncées sur les radiographies et sont ou non bordées par une ligne dense. Dans le cas de lésion osseuse d origine endodontique, la continuité du ligament alvéolo-dentaire apparaît comme rompue à la radiographie (Goldman et al., 2007). Une pathologie débutante peut, quant à elle, simplement provoquer un élargissement du ligament. La pathologie peut également se manifester sous forme de radio-densité ; on parle alors d ostéite condensante. Figure Radiographie rétroalvéolaire : résorption radiculaire sur la 11 et parodontite apicale au niveau de 21. Sur la reconstruction sagittale, on note l étendue de la résorption et la fracture radiculaire _.indb /08/12 12:05

12 Endodontie C - Nombre de racines et de canaux Les dents pluriradiculées sont radiographiées sous différentes incidences afin d objectiver la présence de racines supplémentaires (fig ). Sur les dents monoradiculées, un brusque changement de diamètre canalaire signe souvent une bifurcation, les deux canaux cheminant au cœur de la même racine. a b c d e f Figure a. Coupe horizontale et mise en évidence de 4 racines distinctes sur la dent 27. b. Reconstruction 3D. c. Radiographie rétroalvéolaire. d. Coupe transversale. e. Coupe sagittale et mise en évidence de la parodontie apicale, de la courbure et des relations étroites avec le sinus maxillaire. f. Radiographie postopératoire. D - Calcifications Le vieillissement de la pulpe peut entraîner des phénomènes de minéralisation rendant le traitement endodontique compliqué et le résultat aléatoire. Sur les dents pluriradiculées, il s agit en premier de pulpolithes (fig ). Sur les dents monoradiculées, la calcification remonte plus ou moins haut dans le canal (fig ). Figure La calcification canalaire remonte en direction apicale. E - Résorptions Il s agit de phénomènes inflammatoires à l étiologie le plus souvent mal définie (voir chapitre 17). L examen cone beam CT trouve ici tout son intérêt car il permet d évaluer précisément les pertes de substance et les dégâts collatéraux à prendre en considération pour traiter la dent concernée (Estevez et al., 2010) (fig ). Figure De gauche à droite : radiographie préopératoire (mise en évidence des courbures radiculaire et de la présence de pulpolithe) ; cavité d accès et pulpolithe ; radiographie postopératoire. Figure Résorption radiculaire vue sur une radiographie rétroalvéolaire, un cone beam CT et une vue clinique _.indb /08/12 12:05

13 Radiographie en endodontie 23 F - Cas complexes Certaines situations cliniques nécessitent une réflexion poussée : extraire, traiter, implanter, suivre l évolution (fig ). Le plan de traitement doit tenir compte de nombreux paramètres Pour prendre une décision thérapeutique, le clinicien a besoin d un maximum d informations pour essayer d anticiper au mieux le taux de succès d un traitement éventuel. Le cone beam CT s inscrit dans le panel des examens disponibles et, au-delà de son utilité indiscutable, il peut même se révéler indispensable. Ces informations associées à l examen clinique dentaire et parodontal permettent d établir un diagnostic précis et de donner au patient tous les éléments nécessaires à la compréhension de sa pathologie et à la prise de décision d un éventuel traitement. Le praticien doit cependant limiter ses prescriptions aux situations indispensables et ne pas tomber dans l examen systématique. VIII - Conclusion La radiographie, de la prise du cliché jusqu à son interprétation, fait partie intégrante du traitement endodontique. Elle seule permet de détecter et de suivre l évolution d une pathologie même en l absence de signes cliniques. Sur elle repose l appréciation d une endodontie de qualité en fonction de critères clairement établis. Il ne faut pas oublier que la radiographie rétroalvéolaire n est qu une représentation en deux dimensions d une structure tridimensionnelle. Les performances offertes par les techniques sans cesse en évolution ne doivent pas affranchir le praticien d un interrogatoire poussé, d un examen clinique performant ainsi que de connaissances dans de nombreux domaines en permanence réactualisées. Figure Mise en évidence d une trajectoire canalaire atypique _.indb /08/12 12:05

14 Endodontie Bibliographie Arens D, Gluskin AH, Peters CI, Peters OA. Radiographic examination and interpretation. In : Practical lessons in endodontic treatment. Hanover Parc : Quintessence Publishing Co, Inc., 2009 : Bhaskaran V, Qualtrough AJ, Rushton VE, Worthington HV, Horner K. A laboratory comparison of three imaging systems for image quality and radiation exposure characteristics. J Endod 2007 ; 33 : Castellucci A. Endodontic radiography. In : Castelluci A (ed). Endodontics. Vol. 1. Venise : Il Tridente, 2004 : Cavézian R, Pasquet G, Bel G, Baller G. Imagerie dento-maxillaire : approche radio-clinique. Paris : Masson, Cotti E. Advanced techniques for detecting lesions in bone. Dent Clin North Am 2010 ; 54 : Cotton TP, Geisler TM, Holden DT, Schwartz SA, Schindler WG. Endodontic applications of cone-beam volumetric tomography. Dent Update 2010 ; 37 : Estevez R, Aranguren J, Escorial A, de Gregorio C, De La Torre F, Vera J et al. Invasive cervical resorption class III in a maxillary central incisor : diagnosis and follow-up by means of cone-beam computed tomography. J Endod 2010 ; 36 : Glickman GN, Vogt MW. Preparation for treatment. In : Kenneth M, Cohen HS (eds). Cohen s pathways of the pulp. Philadelphie : Mosby Elsevier, 2010 : Goldman M, Pearson AH, Darzenta N. Reliability of radiographic interpretations. J Endod 2007 ; 33 : 1-6. Nair MK, Nair UP. Digital and advanced imaging in endodontics : a review. Dent Clin North Am 2010 ; 54 : Patel S, Dawood A, Ford TP, Whaites E. The potential applications of cone beam computed tomography in the management of endodontic problems. Int Endod J 2007 ; 40 : Patel S, Dawood A, Whaites E, Pitt Ford T. New dimensions in endodontic imaging. Part 1. Conventional and alternative radiographic systems. Dent Clin North Am 2008 ; 52 : Patel S, Dawood A, Mannocci F, Wilson R, Pitt Ford T. Detection of periapical bone defects in human jaws using cone beam computed tomography and intraoral radiography Int Endod J 2009a ; 42 : Patel S, Kanagasingam S, Mannocci F. Cone beam computed tomography (CBCT) in endodontics. Eur J Oral Implantol 2009b ; 2 : Scarfe WC, Farman AG. What is cone-beam CT and how does it work? Int Endod J 2005 ; 38 : White SC, Pharoah MJ. Oral radiology principles and interpretation. Saint-Louis : Mosby, _.indb /08/12 12:05