ls46 indications et applications du cone beam ct new (cbct)
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Parution Lettre de la Stomatologie 46 - Juin 2010TRANSCRIPT
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INTRODUCTION: LA TECHNOLOGIE CONE BEAM
L’évolution rapide des techniques en radiologie dentaire et
maxillo-faciale les dernières années a radicalement changé le
plan diagnostic dans la pratique dentaire. Surtout l’arrivée du
cone beam (cone beam computed tomography ou CBCT) nous
apporte une nouvelle dimension –le 3D- et qui est probablement
la révolution la plus importante depuis la radiographie intraorale.
Néanmoins, cette technique tomographique volumétrique pré-
sente quelques difficultés auprès des dentistes. Le changement de
culture 2D par une vue tridimensionnelle demande non seulement
un training important en anatomie et pathologie, mais aussi une
connaissance des nouvelles directives pour une indication et
manipulation correcte du CBCT [1, 2]. De plus, la grande quan-
tité de modèles CBCT avec leurs nombreux paramètres techniques
contribuent eux aussi au risque de fautes professionnelles.
TOMOGRAPHIE NUMÉRISÉE: CT ET CBCTLe cone beam CT est un tomographe volumétrique
numérisé, mais contrairement au CT conventionnel (le scanner
médical), l’acquisition se fait par une émission d’un faisceau de
rayons X conique pour obtenir un volume cylindrique [3]. Ce
principe est illustré ci-dessous en comparaison avec les scanners
médicaux modernes (Illustration 1). Les premières générations de
ces derniers utilisent un faisceau en forme d’éventail en combinai-
son avec une rangée de détecteurs installés en courbe en face de
l’émetteur. Chaque rotation autour du patient est assimilée à une
coupe axiale (qui correspond aux mesures d’absorption des
rayons x) et la table mobile –avec le patient en position supine-
traverse successivement la structure circulaire de la machine (l’an-
neau) après chaque rotation. Le CT hélicoïdale a remplacé ces
scanners conventionnels avec maintenant une acquisition conti-
nue: la table progresse avec une vitesse continue à travers l’an-
neau (Illustration 1a). Ce balayage spiralé permet de réduire le
temps d’acquisition et la dose effectuée. Finalement les dernières
générations utilisent un faisceau plus épais avec plusieurs rangées
ou barrettes (de 2 jusqu’à 320, mais principalement 64 ou 128)
de détecteurs – le Multi-Detector CT ou MDCT- ce qui permet une
acquisition plus rapide et des coupes plus fines, jusqu’a 0,5mm.
Néanmoins, avec ce faisceau qui commence à prendre la forme
d’un cône, plusieurs rotations sont nécessaires pour obtenir le
total du massif maxillo-facial. Dans cette évolution du scanner, le
cone beam a été introduit en radiologie médicale pour la radio-
thérapie, suivi par l’imagerie en dentisterie et chirurgie maxillo-
faciale. Comme le mot l’indique, le faisceau du CBCT prend
forme d’un cône, qui permet d’acquérir le volume maxillo-facial
en une seule rotation (Illustration 1b). Les barrettes de détecteurs
du MDCT sont remplacées par un capteur deux-dimensionnel aplati
–le récepteur flat panel ou un capteur CCD avec amplificateur de
(...)
Indications et applications du Cone Beam CTnew (CBCT)
par Dr Bart VANDENBERGHE - Bruxelles
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Illustration 1. (A) Computed
Tomography ou CT (scanner spira-
lee) (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
par des modèles moins puissants et moins chers ce qui permet de
réduire la dose émise. Ceci est cependant associe avec une aug-
mentation du bruit ce qui complique –avec la plage dynamique
plus limitée des détecteurs CBCT- la visualisation des tissus mous.
Tout de même, la réquisition la plus importante pour le diagnostic
oral et maxillo-facial est une bonne résolution spatiale pour visua-
liser les plus fins détails des structures osseuses. Le balayage d’un
CBCT ce fait d’une telle manière que la reconstruction par ordina-
teur procure un volume avec des voxels isotropiques qui peuvent
atteindre un minimum de 75Ïm. Ceci nous apporte donc une réso-
lution osseuse excellente et supérieure au MDCT, en même temps
avec une dose quand même très inferieure.
Pour l’instant, plus de 50 modèles sont disponibles pour
la pratique dentomaxillofaciale. La technologie du CBCT permet
de fabriquer des systèmes beaucoup moins chers et plus com-
pactes compare aux scanners médicaux. Le positionnement du
patient peut être assis, debout ou en position supine, ce qui les
fait ressembler aux machines panoramiques. Maintenant, des
machines multimodales existent qui combine la technologie du
CBCT avec celle du panoramique et/ou de la projection céphalo-
métrique. Une remarque importante pour tous ces modèles: la
configuration géométrique (le type d’acquisition) peut varier avec
un positionnement de la zone craniofaciale désirée au milieu du
centre de rotation (décrit par la distance entre générateur et cap-
teur) tandis que certains systèmes demandent un positionnement
décentrée. De plus, un vaste nombre de champs d’acquisition (le
field-of-view) sont disponibles avec de différents capteurs, para-
mètres énergétiques et plusieurs algorithmes pour la reconstruc-
tion cone beam. Toutes ces différences contribuent à la grande
variation de la qualité d’image et de la dose de ces systèmes cone
beam (Illustration 2) [4-6]. Il est donc non seulement crucial de
suivre les normes et directives pour l’utilisation du CBCT, mais
aussi de respecter le principe ALARA (As Low As Reasonably
Achievable) en contrôlant ces paramètres d’acquisition pour
chaque patient et cela pour chaque type de cone beam.
INDICATIONS ET APPLICATIONS DU CBCTL’examen CBCT est rapidement devenu le standard 3D en ima-
gerie dentomaxillofaciale. Les logiciels qui accompagnent ces
systèmes intègrent plusieurs modules dont celle pour la panora-
mique qui permet de reconstruire cette image en indiquant la
courbe sur une coupe axiale du volume (mandibulaire ou maxil-
laire) (Illustration 3a). En agrandissant l’épaisseur de cette coupe
panoramique, l’image panoramique peut être simulée (Illustration
3b). De la même façon, une image céphalométrique peut être
reconstruite. Par exemple, l’épaisseur de la coupe sagittale du
centre peut être élevée d’une telle façon que le volume entier soit
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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,
Japan ; I-Cat Next Generation, Imaging Sciences International, USA).
Illustration 3. (A) Dessin de la courbe mandibulaire (d’un crane humain) sui-
vant 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-
trique. (I-Cat Next Generation, Imaging Sciences International, USA)
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choisi ce qui nous présente une imitation d’une projection
céphalométrique, néanmoins sans magnification gauche-droite
ou sans distorsion (Illustration 3c) [7]. Ces caractéristiques spé-
cifiques démontrent déjà que le choix des examens radiogra-
phiques doit être murement réfléchi et basé sur une vue géné-
rale. Il est donc essentiel d’éviter de soumettre le patient à
plusieurs examens inutiles et mal-indiqués. Surtout l’applica-
tion du MDCT est devenue plus limitée grâce au CBCT et sa
dose beaucoup moins élevée et son détail précis. Néanmoins,
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 infor-
mation 3D pour estimer la quantité de l’os et la relation avec
d’autres structures à éviter [8]. Pour cela, le module implan-
taire 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 dyna-
mique du site opératoire (Illustration 4a). Les données volumé-
triques du CBCT peuvent être importées dans des logiciels pour
la chirurgie implantaire guidée où l’on peut planifier la réhabi-
litation 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 pro-
thèse séparément. La registration de ces deux scans peut alors
se faire pour une visualisation dynamique du site post-implan-
taire (Illustration 4b). Dans ce même sens, récemment, la
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
dans tous les domaines oromaxillofaciales le CBCT ce fait extrê-
mement utile et même indispensable. En général, le CBCT est
indique pour la visualisation (Illustration 5a), la relation
(Illustration 5b et c) et le planning thérapeutique en 3D des struc-
tures incluses comme les troisième molaires ou canines (Illustration
5a), des lésions kystiques (Illustration 5d) ou des objets étranges
(implants, instruments endo, etc). Pour le bilan orthodontique, le
CBCT pourrait donc devenir un des plus importants outils car
cette technique “low dose” nous fournit toutes les informations
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Illustration 4. (A) Module implantaire du logiciel CBCT avec librairie d’implants pour simu-
lation du site opératoire (Scanora 3D, Soredex, Finland et logiciel OnDemand3D,
Cybermed, Korea). (B) Les deux images CBCT (du patient avec la prothèse et la prothèse
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 plu-
sieurs canaux accessoires du canal
nasopalatin, une variante anato-
mique. (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,
résorptions,...) mais aussi sur le développement du squelette cra-
niofaciale [9]. En parodontologie, différentes études ont montré
que les estimations de perte osseuse sont plus exactes sur un
cliche CBCT qu’intra-orale. De plus, la détection et la classifica-
tion des défauts intra-osseux et des problèmes de furcations
(topographie) sont beaucoup plus exactes en 3D [10]. Ceci pour-
rait possiblement affecter le plan de traitement. En endodontie,
plusieurs recherches ont prouvées que la détection de lésions per-
iapicales, de résorption (Illustration 6a) ou de fractures de racine
est supérieure en utilisant le CBCT [11]. De plus, la relation et
l’association avec le sinus maxillaire (Illustration 6b) peut se faire
très précisément ce qui permet d’éviter les retraitements endo
inutiles. Même en cariologie, quelques études ont recherches la
possibilité de détecter des caries [12]: ici le CBCT n’est donc pas
le cliché préféré, mais il est important de ne pas oublier ces
pathologies dentaire dans le protocole CBCT.
L’excellente visualisation osseuse et la dose minimale du CBCT a
aussi comme conséquence qu’elle soit la technique préférée pour
plusieurs pathologies osseuses craniofaciales, comme l’ATM
arthrosique [13] et fractures craniofaciales [14], mais aussi les
pathologies infectieuse comme l’ostéomyélite, les lésions tumo-
rales ou kystiques (d’origine odontogène ou même non-odonto-
gène) comme l’ameloblastome, odontome ou même carcinome.
Plusieurs recherches ont donc montrées que le CBCT peut souvent
être considéré une bonne alternative du MDCT, surtout pour rai-
sons de dose ce qui est quand même substantiel pour les enfants
et adolescents, mais seulement quand l’association avec les par-
ties molles n’est suspectée.
QUELQUES REMARQUES
L’une des plus grandes limitations du CBCT est probablement
l’abondance de différents modèles qui ont été introduits les der-
nières années, chacun avec leurs propre qualité d’image et dose
spécifique et leurs nombreux paramètres techniques. Il est donc
absolument nécessaire d’ajuster le protocole d’acquisition pour
chaque patient et l’information désiré, et cela pour chaque
modèle de CBCT. Par exemple, si le champ d’examen est variable
(en général entre 4x5cm et 17x22cm), le champ le plus petit doit
être choisi selon la question diagnostique. Il est donc forcément
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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 ins-
pecter 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 densi-
tés 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 pro-
tocole d’acquisition en scannant le patient avec un rétrac-
teur de joues et de lèvres (Illustration 8). Cela permet
d’éviter cet inconvénient du CBCT [15].
CONCLUSION
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-
nente et ouvrira encore plus de portes pour de nouvelles
applications. Néanmoins, ces machines “high-tech”, com-
pactes et design présentent le danger de surexposer le
patient par une indication fautive, ou un protocole de
scanning incorrecte. Il est donc absolument crucial de res-
pecter les nouvelles directives et d’être bien formé avant
de pouvoir s’amuser en 3D.
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Illustration 7. Clichés CBCT d’un crane humain avec de différents paramètres d’ac-
quisition. En haut: deux protocoles similaires mais avec deux kilo-voltages différents.
En bas: même protocole qu’en haut a gauche mais avec un temps de scanning diffé-
rent (et de même la taille du voxel). (I-Cat Next Generation, Imaging Sciences
International, USA)
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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