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Indications et applications du Cone Beam CTnew (CBCT) par Dr Bart VANDENBERGHE - Bruxelles

I NTRODUCTION :

son avec une rangée de détecteurs installés en courbe en face de

LA TECHNOLOGIE CONE BEAM

L’évolution rapide des techniques en radiologie dentaire et

l’émetteur. Chaque rotation autour du patient est assimilée à une

maxillo-faciale les dernières années a radicalement changé le

coupe axiale (qui correspond aux mesures d’absorption des

plan diagnostic dans la pratique dentaire. Surtout l’arrivée du

rayons x) et la table mobile –avec le patient en position supine-

cone beam (cone beam computed tomography ou CBCT) nous

traverse successivement la structure circulaire de la machine (l’an-

apporte une nouvelle dimension –le 3D- et qui est probablement

neau) après chaque rotation. Le CT hélicoïdale a remplacé ces

la révolution la plus importante depuis la radiographie intraorale.

scanners conventionnels avec maintenant une acquisition conti-

Néanmoins, cette technique tomographique volumétrique pré-

nue: la table progresse avec une vitesse continue à travers l’an-

sente quelques difficultés auprès des dentistes. Le changement de

neau (Illustration 1a). Ce balayage spiralé permet de réduire le

culture 2D par une vue tridimensionnelle demande non seulement

temps d’acquisition et la dose effectuée. Finalement les dernières

un training important en anatomie et pathologie, mais aussi une

générations utilisent un faisceau plus épais avec plusieurs rangées

connaissance des nouvelles directives pour une indication et

ou barrettes (de 2 jusqu’à 320, mais principalement 64 ou 128)

manipulation correcte du CBCT [1, 2]. De plus, la grande quan-

de détecteurs – le Multi-Detector CT ou MDCT- ce qui permet une

tité de modèles CBCT avec leurs nombreux paramètres techniques

acquisition plus rapide et des coupes plus fines, jusqu’a 0,5mm.

contribuent eux aussi au risque de fautes professionnelles.

Néanmoins, avec ce faisceau qui commence à prendre la forme d’un cône, plusieurs rotations sont nécessaires pour obtenir le

T OMOGRAPHIE

NUMÉRISÉE :

CT

ET

CBCT

total du massif maxillo-facial. Dans cette évolution du scanner, le

Le cone beam CT est un tomographe volumétrique

cone beam a été introduit en radiologie médicale pour la radio-

numérisé, mais contrairement au CT conventionnel (le scanner

thérapie, suivi par l’imagerie en dentisterie et chirurgie maxillo-

médical), l’acquisition se fait par une émission d’un faisceau de

faciale. Comme le mot l’indique, le faisceau du CBCT prend

rayons X conique pour obtenir un volume cylindrique [3]. Ce

forme d’un cône, qui permet d’acquérir le volume maxillo-facial

principe est illustré ci-dessous en comparaison avec les scanners

en une seule rotation (Illustration 1b). Les barrettes de détecteurs

médicaux modernes (Illustration 1). Les premières générations de

du MDCT sont remplacées par un capteur deux-dimensionnel aplati

ces derniers utilisent un faisceau en forme d’éventail en combinai-

–le récepteur flat panel ou un capteur CCD avec amplificateur de

Illustration

1.

(A)

Computed

Tomography ou CT (scanner spiralee) (B) Cone Beam CT ou CBCT. La technique CT consiste en une acquisition en coupes pour une reconstruction successive du volume, tandis que le CBCT est un scanning du volume pour une reconstruction successive en coupes.

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brillance) [3]. Les générateurs de rayons x sont aussi remplacés

centre de rotation (décrit par la distance entre générateur et cap-

par des modèles moins puissants et moins chers ce qui permet de

teur) tandis que certains systèmes demandent un positionnement

réduire la dose émise. Ceci est cependant associe avec une aug-

décentrée. De plus, un vaste nombre de champs d’acquisition (le

mentation du bruit ce qui complique –avec la plage dynamique

field-of-view) sont disponibles avec de différents capteurs, para-

plus limitée des détecteurs CBCT- la visualisation des tissus mous.

mètres énergétiques et plusieurs algorithmes pour la reconstruc-

Tout de même, la réquisition la plus importante pour le diagnostic

tion cone beam. Toutes ces différences contribuent à la grande

oral et maxillo-facial est une bonne résolution spatiale pour visua-

variation de la qualité d’image et de la dose de ces systèmes cone

liser les plus fins détails des structures osseuses. Le balayage d’un

beam (Illustration 2) [4-6]. Il est donc non seulement crucial de

CBCT ce fait d’une telle manière que la reconstruction par ordina-

suivre les normes et directives pour l’utilisation du CBCT, mais

teur procure un volume avec des voxels isotropiques qui peuvent

aussi de respecter le principe ALARA (As Low As Reasonably

atteindre un minimum de 75Ïm. Ceci nous apporte donc une réso-

Achievable) en contrôlant ces paramètres d’acquisition pour

lution osseuse excellente et supérieure au MDCT, en même temps

chaque patient et cela pour chaque type de cone beam.

avec une dose quand même très inferieure.

I NDICATIONS

Pour l’instant, plus de 50 modèles sont disponibles pour

ET APPLICATIONS DU

CBCT

la pratique dentomaxillofaciale. La technologie du CBCT permet

L’examen CBCT est rapidement devenu le standard 3D en ima-

de fabriquer des systèmes beaucoup moins chers et plus com-

gerie dentomaxillofaciale. Les logiciels qui accompagnent ces

pactes compare aux scanners médicaux. Le positionnement du

systèmes intègrent plusieurs modules dont celle pour la panora-

patient peut être assis, debout ou en position supine, ce qui les

mique qui permet de reconstruire cette image en indiquant la

fait ressembler aux machines panoramiques. Maintenant, des

courbe sur une coupe axiale du volume (mandibulaire ou maxil-

machines multimodales existent qui combine la technologie du

laire) (Illustration 3a). En agrandissant l’épaisseur de cette coupe

CBCT avec celle du panoramique et/ou de la projection céphalo-

panoramique, l’image panoramique peut être simulée (Illustration

métrique. Une remarque importante pour tous ces modèles: la

3b). De la même façon, une image céphalométrique peut être

configuration géométrique (le type d’acquisition) peut varier avec

reconstruite. Par exemple, l’épaisseur de la coupe sagittale du

un positionnement de la zone craniofaciale désirée au milieu du

centre peut être élevée d’une telle façon que le volume entier soit

Illustration 2. Le champ d’examen (ou le field-of-view, FOV) peut varier entre différents modèles CBCT et peut souvent être ajusté. La qualité d’image ainsi que les artefacts métalliques eux aussi varient selon les modèles (d’en haut jusqu’en bas: Pax Uni3D, Vatech, Korea; VeraviewEpocs3D, J. Morita Corp,

Illustration 3. (A) Dessin de la courbe mandibulaire (d’un crane humain) suivant le contour de la mandibule: une reconstruction de la coupe suivant cette courbe est obtenue. (B) En augmentent l’épaisseur de la coupe, une image panoramique est imitée. (C) L’épaisseur de la coupe sagittale du centre peut être ajustée pour contenir le crane entier et simuler une image céphalomé-

Japan ; I-Cat Next Generation, Imaging Sciences International, USA).

trique. (I-Cat Next Generation, Imaging Sciences International, USA)

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NOuveau Veraviewepocs - 3d p

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choisi ce qui nous présente une imitation d’une projection

dans tous les domaines oromaxillofaciales le CBCT ce fait extrê-

céphalométrique, néanmoins sans magnification gauche-droite

mement utile et même indispensable. En général, le CBCT est

ou sans distorsion (Illustration 3c) [7]. Ces caractéristiques spé-

indique pour la visualisation (Illustration 5a), la relation

cifiques démontrent déjà que le choix des examens radiogra-

(Illustration 5b et c) et le planning thérapeutique en 3D des struc-

phiques doit être murement réfléchi et basé sur une vue géné-

tures incluses comme les troisième molaires ou canines (Illustration

rale. Il est donc essentiel d’éviter de soumettre le patient à

5a), des lésions kystiques (Illustration 5d) ou des objets étranges

plusieurs examens inutiles et mal-indiqués. Surtout l’applica-

(implants, instruments endo, etc). Pour le bilan orthodontique, le

tion du MDCT est devenue plus limitée grâce au CBCT et sa

CBCT pourrait donc devenir un des plus importants outils car

dose beaucoup moins élevée et son détail précis. Néanmoins,

cette technique “low dose” nous fournit toutes les informations

au cas ou les pathologies sont associées avec les parties molles du massif maxillo-facial, le MDCT reste l’examen de choix. L’une des plus grandes indications pour l’examen CBCT est le bilan préopératoire en implantologie qui demande une information 3D pour estimer la quantité de l’os et la relation avec d’autres structures à éviter [8]. Pour cela, le module implantaire aide à choisir plusieurs coupes à travers le site désiré. Certains programmes sont équipés d’une librairie d’implants (avec tous les modèles possibles) pour une simulation dynamique du site opératoire (Illustration 4a). Les données volumétriques du CBCT peuvent être importées dans des logiciels pour la chirurgie implantaire guidée où l’on peut planifier la réhabilitation implantaire à visée prothétique dans un environnement virtuel. Puisque la prothèse ne se distingue pas des tissus mous, il est nécessaire de faire un double scan dans ces cas-ci: un scan CBCT du patient avec une prothèse contenant une dizaine de points de repère radiopaques, et un scan de la prothèse séparément. La registration de ces deux scans peut alors

Illustration 4. (A) Module implantaire du logiciel CBCT avec librairie d’implants pour simu-

se faire pour une visualisation dynamique du site post-implan-

lation du site opératoire (Scanora 3D, Soredex, Finland et logiciel OnDemand3D,

taire (Illustration 4b). Dans ce même sens, récemment, la

Cybermed, Korea). (B) Les deux images CBCT (du patient avec la prothèse et la prothèse

fusion des images optiques (impressions digitales) avec le volume du CBCT est devenu possible (Illustration 4c). Mais l’implantologie est loin d’être la seule indication. Presque

séparément) sont registrées pour un planning virtuel des implants en tenant compte de la réhabilitation prothétique (I-Cat, Imaging Sciences International, USA et logiciel NobelGuide, NobelBiocare, Belgium). (C) Registration d’une image CBCT et d’un scan optique (Galileos CBCT et CEREC Bluecam, Sirona Dental Systems, Germany) Illustration 5. (A) L’image CBCT de la canine droite incluse révèle la résorption des incisives, ce qui n’est pas visible sur la panoramique. (B) La coupe sagittale pour estimation du site pré-implantoire révèle plusieurs canaux accessoires du canal nasopalatin, une variante anatomique. (C) Le CBCT de la troisième molaire incluse montre la relation des racines avec le nerf alvéolaire inferieure qui se trouve coince entre les racines. (D) Examen CBCT de la canine gauche révèle un kyste nasopalatin

supplémentaire.

(Scanora 3D, Soredex, Finland)

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nécessaires sur le plan dentaire (développements, dents incluses,

arthrosique [13] et fractures craniofaciales [14], mais aussi les

résorptions,...) mais aussi sur le développement du squelette cra-

pathologies infectieuse comme l’ostéomyélite, les lésions tumo-

niofaciale [9]. En parodontologie, différentes études ont montré

rales ou kystiques (d’origine odontogène ou même non-odonto-

que les estimations de perte osseuse sont plus exactes sur un

gène) comme l’ameloblastome, odontome ou même carcinome.

cliche CBCT qu’intra-orale. De plus, la détection et la classifica-

Plusieurs recherches ont donc montrées que le CBCT peut souvent

tion des défauts intra-osseux et des problèmes de furcations

être considéré une bonne alternative du MDCT, surtout pour rai-

(topographie) sont beaucoup plus exactes en 3D [10]. Ceci pour-

sons de dose ce qui est quand même substantiel pour les enfants

rait possiblement affecter le plan de traitement. En endodontie,

et adolescents, mais seulement quand l’association avec les par-

plusieurs recherches ont prouvées que la détection de lésions per-

ties molles n’est suspectée.

iapicales, de résorption (Illustration 6a) ou de fractures de racine est supérieure en utilisant le CBCT [11]. De plus, la relation et

Q UELQUES

l’association avec le sinus maxillaire (Illustration 6b) peut se faire

L’une des plus grandes limitations du CBCT est probablement

très précisément ce qui permet d’éviter les retraitements endo

l’abondance de différents modèles qui ont été introduits les der-

inutiles. Même en cariologie, quelques études ont recherches la

nières années, chacun avec leurs propre qualité d’image et dose

possibilité de détecter des caries [12]: ici le CBCT n’est donc pas

spécifique et leurs nombreux paramètres techniques. Il est donc

le cliché préféré, mais il est important de ne pas oublier ces

absolument nécessaire d’ajuster le protocole d’acquisition pour

pathologies dentaire dans le protocole CBCT.

chaque patient et l’information désiré, et cela pour chaque

L’excellente visualisation osseuse et la dose minimale du CBCT a

modèle de CBCT. Par exemple, si le champ d’examen est variable

aussi comme conséquence qu’elle soit la technique préférée pour

(en général entre 4x5cm et 17x22cm), le champ le plus petit doit

plusieurs pathologies osseuses craniofaciales, comme l’ATM

être choisi selon la question diagnostique. Il est donc forcément

REMARQUES

Illustration 6. (A) Gauche: l’image panoramique montre une vaste infection periapicale de la première molaire de droite, mais le détail du CBCT (droite) montre une résorption des apex. (B) Coupe coronale d’un traitement endo de la molaire maxillaire: une lésion periapicale autour de la racine distobuccale et palatale est aperçue avec une connexion évidente avec le sinus maxillaire et sinusite associée. (Scanora 3D, Soredex, Finland)

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contre-indiqué de prendre des grands champs pour inspecter le tout. De même pour le kilo-voltage, ou l’intensité des rayons x (le milli-ampérage) ou la taille du voxel qui correspond au temps d’exposition (Illustration 7). Il est inutile d’utiliser une acquisition de 0.2mm voxel et un temps de scanning de 40 secondes, si l’on désire un bilan pré-implantaire qui pourrait facilement se faire avec un voxel de 0.4mm et la moitie du temps de scanning, et donc la dose. Comme décrit ci-dessus, une autre limitation du CBCT est l’impossibilité de discerner des tissus mous avec des densités et atténuations similaires. Par exemple, cela empêche de distinguer les lèvres des gencives (Illustration 5b). Les dernières années, plusieurs variations du protocole CBCT ont été proposées pour pouvoir estimer la relation des gencives à l’os alvéolaire. Appart d’une fusion d’images optiques (Illustration 4c), il est possible de modifier le protocole d’acquisition en scannant le patient avec un rétracteur de joues et de lèvres (Illustration 8). Cela permet d’éviter cet inconvénient du CBCT [15].

C ONCLUSION La révolution du CBCT les dernières années a totalement changé l’imagerie dentomaxillofaciale...et la fin n’est pas encore en vue. L’amélioration de la technologie est immi-

Illustration 7. Clichés CBCT d’un crane humain avec de différents paramètres d’ac-

nente et ouvrira encore plus de portes pour de nouvelles

quisition. En haut: deux protocoles similaires mais avec deux kilo-voltages différents.

applications. Néanmoins, ces machines “high-tech”, com-

En bas: même protocole qu’en haut a gauche mais avec un temps de scanning diffé-

pactes et design présentent le danger de surexposer le

rent (et de même la taille du voxel). (I-Cat Next Generation, Imaging Sciences

patient par une indication fautive, ou un protocole de

International, USA)

scanning incorrecte. Il est donc absolument crucial de respecter les nouvelles directives et d’être bien formé avant de pouvoir s’amuser en 3D.

Illustration 8. Le cliche CBCT du patient est obtenu avec un rétracteur de lèvres en bouche. Sur l’image radiographique, de l’air peut être aperçu entre les lèvres, la langue et les gencives.

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bibliographie page suivante


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