Contraste de phase
Healthcare
Technologie par contraste de phase
Présentation des rayons X
Vous devez avoir disposé d'un rayon X dans un hôpital ou une clinique. La nouvelle technologie de radiologie par contraste de phase attire l'attention de nombreux utilisateurs. Avant d'expliquer en quoi elle consiste, décrivons d'abord les grandes lignes des rayons X. Les différences d'absorption des rayons X (contraste d'absorption) de la structure du corps humain (ex. os et muscles) sont des informations graphiques enregistrées sur des films en plaçant une cassette qui est un film pour rayons X destiné à un patient (voir Fig. 1.). Les rayons X se révèlent ensuite au cours du développement.
Depuis que le Dr Roentgen a découvert les rayons X il y a plus de 10 ans, la même méthode de photographie est utilisée dans le domaine médical. Néanmoins, cette méthode a gagné en sensibilité en utilisant moins de rayons X et en offrant une plus grande finesse des images.
- Fig. 2 X-Ray Photography (Digital)
Numérisation des rayons X
Les rayons X utilisent des films depuis longtemps, mais un système numérique a vu le jour avec des images de meilleure qualité et moins de rayonnement. Du point de vue du patient, l'exposition est identique, mais le système numérique a apporté une évolution majeure avec la suppression du développement après l'exposition, la création d'images sans traitement humide et des diagnostics sur écran.
Grâce en partie aux techniques de traitement d'images, la numérisation des rayons X fournit des images remarquablement plus claires et réduit l'exposition aux rayonnements. Aujourd'hui, de nombreux organismes médicaux utilisent les techniques numériques, mais pour la mammographie qui nécessite particulièrement des images haute résolution, l'exposition analogique est encore utilisée.
- Fig. 2 X-Ray Photography (Digital)
Principe de l'imagerie par contraste de phase
- Fig. 3 Principle of Phase Imaging
Le contraste par absorption a lieu lorsque les rayons X pénètrent des objets et produisent des images (Fig. 3). Un rayon X est une onde électromagnétique similaire à la lumière visible : lorsqu'elle pénètre un objet sa phase change. Cette variation de la phase s'observe généralement sous forme de réfraction ou d'interférence. Les différences d'intensité des rayons X ou le contraste de l'image suite à ce changement de phase porte le nom de contraste de phase : une combinaison du contraste par absorption et de contraste de phase est essentielle à l'obtention d'images de grande qualité.
La technologie par contraste de phase pour l'exposition aux rayons X est complètement différente des approches classiques : elle est révolutionnaire dans le sens où l'effet d'amélioration des limites fournit des images plus fines immédiatement après la pénétration des rayons dans le corps humain et offre une image de meilleure qualité lors de l'enregistrement.
À propos de des images par contraste de phase
Vous constatez que cette image par contraste de phase est plus fine que les images classiques (Fig. 4). Une ligne noire est visible à la séparation entre le plastique et l'air et le bord de la bulle dans le tube est blanc et clair.
Pour les résultats du contraste de phase à partir d'interférences des rayons X, on pensait que l'obscurité géométrique dans les tubes à rayons X utilisés en médecine supprimait le contraste de phase du fait de l'exposition plus importante qui prend des clichés en éloignant le détecteur de rayons X du sujet photographique.
Konica Minolta a découvert que les rayons X ne créent pas d'interférences d'après la théorie de l'optique géométrique. Le contraste de phase est réalisable sur un petit point focal de 0,1 mm de l'anode en molybdène du tube à rayons X si la distance focale entre le point focal et le sujet photographique est supérieure à 0,5 m e si la distance entre le sujet et le détecteur de rayons X est supérieure à 0,25 m. Konica Minolta a étudié des méthodes d'application de ce phénomène afin d'obtenir des images de qualité nettement supérieure.
- Fig. 4 About Phase Contrast Image
Pourquoi se concentrer sur la mammographie ?
- Fig. 6 Mammography
La mammographie est un domaine particulier des expositions aux rayons X du fait que la pathologie (cancer) dépistée dans l'image est très petite et que sa forme est très importante.
Un médecin recherche non seulement la trace d'une grosseur blanchâtre en haut de l'image (Fig. 6), mais également de petits points blancs (calcifications récentes) de plusieurs centaines de microns ; il fait aussi attention à leur forme. Ces calcifications sont particulièrement importantes et considérées comme le début d'un cancer (cancer initial du sein).
Konica Minolta a voulu promouvoir la numérisation de la mammographie et contribuer à l'éradication des cancers du sein en augmentation avec des images de qualité incomparable par l'application de la technologie par contraste de phase qui améliore considérablement la finesse des images.
Présentation du système PCM
Konica Minolta a développé le système de mammographie numérique PCM qui utilise la technologie par contraste de phase.
Ce système capture des images haute résolution d'environ 70 millions de pixels lors d'une exposition qui utilise une demi-cassette PCM avec une lecture à 43,75 μm. De plus, nous obtenons la plus grande qualité des images par le meilleur compromis finesse/granulation avec une combinaison de résultats et de films en taille réelle avec une densité maximale de 4.0.
Image PCM (à gauche) et image classique SF (à droite)
- Fig. 7 Difference of Mammography
La Figure 7 illustre un exemple d'images cliniques (source : Shiga University of Medical Science). La comparaison des images PCM (à gauche) et SF classique (à droite) prises avec le même rayonnement du sujet indique un dépistage plus clair de la structure du sein dans l'image PCM. Suite à l'étude de plusieurs images cliniques, le système PCM s'est révélé plus performant que les images classiques pour le dépistage des calcifications histologiques, qui est le but de la mammographie.
Nous espérons sincèrement que ce système contribuera à la détection précoce du cancer du sein.