J. Manelfe, E. Desportes, B. Dallaudière, P. Copin, G. Juillien, P. Loriaut, E. Schouman- Claeys, P. Ou

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1 J. Manelfe, E. Desportes, B. Dallaudière, P. Copin, G. Juillien, P. Loriaut, E. Schouman- Claeys, P. Ou Service de Radiologie Hôpital Bichat Claude-Bernard Université Paris VII

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3 Les fractures de l extrémité supérieure de l humérus (FESH) représentent 5% des fractures 15 à 20% de ces fractures relèvent d un traitement chirurgical Scanner = examen de référence pour le bilan lésionnel pré-opératoire Rx standard peuvent être faussement rassurantes Analyse plus précise Guide le traitement chirurgical

4 Tendance au recours systématique au scanner Intérêt d évaluer un protocole moins irradiant Scanner Veo «Ultra-Low-Dose» (ULD)

5 Diminution importante des doses via des algorithmes de reconstruction Etude sur le scanner thoracique Irradiation sensiblement identique à celle des radiographies standard Avec un avantage certain dans le dépistage par exemple des nodules pulmonaires Peu ou pas d étude ont été réalisées en imagerie ostéo-articulaire ; elles ont montré une meilleure détection des fractures versus radiographies pour la même irradiation chez l enfant

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7 Objectif Prouver l équivalence diagnostique du scanner Veo versus scanner standard de référence dans les FESH Critère de jugement principal Classification de Neer Objectifs secondaires Quantifier la diminution de dose Evaluer la qualité d image en Veo

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9 Etude diagnostique unicentrique, prospective Information et consentement écrit des patients Patients recrutés par le SAU Critères d inclusion : Age > 65 ans FESH prouvée sur les radiographies standard Critères d exclusion Polytraumatisé Refus de consentement

10 Bilan pour chaque patient : Clichés radiographiques standard F + P Lamy TDM standard Fenêtrages standard et os TDM Veo

11 Hélice standard Hélice ULD Scanner Protocole FOV Epaisseur de coupe Protocole standard ASIR* 30% GE Discovery CT750 HD 20 cm mm Pitch 0.5 Paramètres 140 kv 500mA +/- 20mA (modulation de dose) Protocole Veo ASIR 100% 100kV et 15mA *ASIR : Adaptive Stastical Iterative Reconstruction

12 Déroulement du Veo 1. Une hélice avec reconstruction standard et reconstruction en fenêtre osseuse très bruitées (quality check) permettant de contrôler l acquisition des images 2. Algorithme de reconstruction (40 min), permettant d obtenir la série Veo 3. Filtres Pas de filtre pour la visualisation en parties molles et le 3D Utilisation de filtre de rehaussement dur sur console d interprétation

13 Analyse et interprétation 1) Hélice standard Images interprétées indépendamment par un radiologue senior spécialisé en ostéo-articulaire, un radiologue junior et un orthopédiste senior Critères objectifs : Description de la fracture selon la classification de Neer Présence d un déplacement ou non Présence de fragments intra-articulaires Qualité d image : mesure du bruit de fond = ROI de 100 mm² avec relevé de la déviation standard dans un muscle au même endroit sur les 2 hélices (deltoïde, subscapulaire, ou infra-épineux en fonction de l homogénéité du muscle et de l absence de de dégénérescence graisseuse) Relevé de la dose reçue en PDL (Gy.cm)

14 Analyse et interprétation 2) Hélice Veo Images interprétées indépendamment par un radiologue senior spécialisé en ostéo-articulaire, un radiologue junior et un orthopédiste senior Critères objectifs : Description de la fracture selon la classification de Neer Présence d un déplacement ou non Présence de fragments intra-articulaires Qualité d image : mesure du bruit de fond = ROI de 100 mm² avec relevé de la déviation standard dans un muscle au même endroit sur les 2 hélices (deltoïde, subscapulaire, ou infra-épineux en fonction de l homogénéité du muscle et de l absence de de dégénérescence graisseuse) Critère subjectif : évaluation de la qualité de l image (cotée de 0 à 10) en 2D et 3D Relevé de la dose reçue en PDL (Gy.cm)

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16 Population 16 patients ont été inclus de février à avril hommes, 10 femmes 8 épaules gauches, 8 épaules droites Age moyen de 75 ans (± 9,6), médiane à 71 ans BMI moyen 26,9 (± 4,3), médiane à 28

17 Hélice Standard = ULD Veo Classification de Neer 4 fragments n = 6 2 fragments Dislocation n = 1 n = 3 2 fragments Grosse tubérosité n = 6 3 fragments Grosse tubérosité + col chirurgical

18 Corrélation à 100% Sur le classement des fractures selon Neer Sur le déplacement présent dans 94% des cas Pas de fragment intra-articulaire visualisé sur les 2 hélices

19 Exemples de comparaison d images scanographiques planaires et 3D de FESH atteignant la grosse tubérosité, standard et ULD

20 Hélice standard Hélice ULD

21 Hélice standard Hélice ULD

22 Hélice standard Hélice ULD

23 Hélice standard Hélice ULD

24 Hélice standard Hélice ULD

25 Relevé des doses (DLP, mgy.cm) Hélice standard Hélice ULD Moyenne Ecart-type 321 5,9 Médiane La dose reçue était significativement plus basse pour le scanner Veo que le scanner standard (p = 0,01) Moyenne 717 (standard) vs 25 (Veo ) = rapport de 29

26 Corrélation de la dose hélice standard au BMI (p < 0,0001) Dose reçue en hélice std (PDL) et BMI Pas de corrélation dose hélice Veo BMI (p = 0,24) Pas de corrélation avec l âge et le sexe

27 Mesure du bruit de fond Hélice standard Hélice ULD Moyenne 11,75 16,43 Ecart-type 2,23 3,56 Médiane 11,5 16 Pas de différence significative (p = 0,7)

28 Hélice Veo Qualité des images (0 à 10) : moyenne Images 2D Images 3D Lecteur 1 8,31 9,06 Lecteur 2 8,12 9 Lecteur 3 7,75 8,75 Note moyenne Note médiane 8,5 +/- 0,88 8,83 Corrélation entre tous les lecteurs Images 2D Images 3D Corrélation lecteur 1 lecteur 2 p = 0,003 p = 0,0001 Corrélation lecteur 2 lecteur 3 p = 0,002 p = 0,0001 Corrélation lecteur 1 lecteur 3 p = 0,0005 p = 0,003

29 Corrélation des mesures objectives (bruit de fond Veo) avec les scores subjectifs (évaluation de 0 à 10 des images) p = 0,005 Déviation standard et note moyenne subjective des 3 lecteurs

30 Corrélation de la moyenne des notes avec le BMI p = 0,002 Note moyenne subjective et BMI

31 Pas de corrélation entre les mesures objectives (bruit de fond) et le BMI dans le scanner standard (p = 0,31) Corrélation entre les mesures objectives (bruit de fond) et le BMI dans le scanner Veo (p = 0,002) Déviation standard Veo et BMI

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33 Au total 16 patients (100%) ont eu le même apport diagnostique en scanner Veo vs scanner standard dans le bilan préopératoire des FESH La dose était significativement plus faible en Veo Les critères objectifs et subjectifs sont corrélés en Veo pour la qualité d image La qualité d image Veo semble globalement satisfaisante pour les 3 lecteurs et semble conditionnée par le BMI

34 Veo et BMI Une augmentation du BMI est corrélée à une augmentation du bruit de fond et à un score de qualité d image plus faible Les patients avec un BMI 28 étaient corrélé à un score subjectif < 8

35 Exemples de coupe coronale et de reconstruction 3D pour une FESH chez un patient BMI = 34, note moyenne subjective de 7 SCANNER STANDARD SCANNER VEO On peut proposer pour ces patients d augmenter les paramètres 120 kv et 15 mas pour améliorer la qualité d image

36 Dose Efficace Radiographies Standard E= k1 x PDS Avec k1 = msv/(gy.cm²) d après Hart et Wall (2002) E = 11 µsv Scanner Standard E= k x PDL Avec k= msv/(gy.cm) d après Gervaise et al (2012) E = 3872 µsv Scanner Veo (Ultra-Low-Dose) E = 135 µsv

37 Faible nombre de patient inclus Mais concordance totale dans la classification de Neer et l estimation du déplacement Population étudiée âgée de plus de 65 ans Mais choisie pour une moindre radiosensibilité des tissus Faible panel de fractures Mais types de fracture les plus fréquents Temps de reconstruction de 40 minutes Peu d impact en pratique, les chirurgies d épaule étant réalisées en semi-urgence dans notre centre Pas de différence significative entre les valeurs des bruits de fond standard et celles du Veo Mais cette absence de différence peut être en rapport avec le faible échantillon de patients Images plus bruitées chez les patients avec un BMI élevé Expliquée par les paramètres d acquisition plus faibles et fixes

38 Il s agit à notre connaissance de la première étude comparant les hélices standard et ultra-low-dose dans la pathologie ostéo-articulaire Le Veo nécessite l acquisition des dernières générations de scanner On peut espérer un accès plus large à ce type d imagerie dans les prochaines années afin de diminuer la dose reçue, notamment chez le sujet jeune Par ailleurs, le temps de reconstruction des images (actuellement 40 minutes) sera vraisemblablement diminué

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40 Notre étude prouve l'équivalence diagnostique du scanner ULD Veo versus protocole standard dans les fractures de l'extrémité supérieure de l'humérus Avec une réduction de dose majeure On peut recommander chez les patients avec un BMI 28 une augmentation des constantes (par exemple 120kV et 15 mas) pour améliorer la qualité d image avec une majoration de dose acceptable

41 Copeland S. A. Fracture of the proximal humerus, Current Orthopaedics, 1995, 9, Gergely I., et al., Lung nodule detection with ultra-low-dose CT in routine follow-up of cancer patients. Rofo, (8): p Moritz JD, et al., Pediatric fracture diagnosis--ultra-low-dose CT with an effective dose equal to that of radiographs. Rofo, (11): p Neer S II, Displaced proximal humeral fractures: part I. Classification and evaluation. 1970,Clinical Orthopaedics and Related Research, vol. 442, pp , Castagno AA, et al, Complex fractures of the proximal humerus : role of CT in treatment, Radiology 1987 Dec;165(3): Bahrs C, et al, Indications for computed tomography diagnostics in proximal humeral fractures: a comparative study of plain radiography and computed tomography, BMC Musculoskeletal Disorders 2009, 10:33 doi: /

42 La dose en scanner de l épaule (une seule hélice) A. Est indépendante du BMI. B. Est significativement abaissée en Veo. C. Le rapport scanner standard et Veo est de l ordre de 30. D. Est environ 10 fois supérieure aux radiographies standard en Veo. E. Est environ 10 fois supérieure aux radiographies standard en Veo

43 La qualité d image A. Est dépendante du BMI en Veo. B. Peut être évaluée par la mesure des densité. C. Peut être évaluée par la mesure des déviations standard. D. Le bruit de fond de l image correspond à la déviation standard. E. Dans notre étude, le bruit de fond était corrélé aux scores subjectifs.

44 Les fractures de l extrémité supérieures de l humérus A. Concernent les fractures non déplacées. B. Les plus fréquentes sont les fractures luxation. C. On peut utiliser la classification de Neer. D. Le nombre de fragments est corrélé au risque d ostéonécrose et entre dans la classification de Neer. E. On ne peut pas réaliser d images 3D en Veo pour analyser ces fractures.

45 QCM1: BCD QCM2: ACDE QCM3: CD