Auswahl der wissenschaftlichen Literatur zum Thema „Tomodensitométrie sans contraste (NCCT)“

Contexte/justification : l’utilisation croissante de produit de contraste iodé (PCI), en imagerie, expose à des risques iatrogéniques. Chez les personnes vulnérables ( nourrisson et personne âgée), ces risques non négligeables, sont peu rapportés et lorsque l’iatrogénie arrive, les responsabilités ne sont pas toujours situées. Objectif : rapporter une observation d’iatrogénie chez un septuagénaire suite à l’injection de PCI et situer les responsabilités. Patient et méthode : il s’agissait d’un sujet âgé de 71 ans, admis aux urgences médicales du Centre Hospitalier et Universitaire (CHU) d’Angré pour suspicion d’un accident vasculaire cérébral (AVC). Dans le cadre de l’exploration, il a été réalisé, chez le patient une tomodensitométrie sans et avec une injection de PCI, 12 heures après ses premiers signes. Résultats : onze jours après la réalisation de la TDM, le patient avait développé une nécrose de la main au site d’injection. Le pronostic de cette évolution iatrogénique inattendue et involontaire au PCI a été sévère. L’enquête étiologique avait mis en évidence un intérêt non justifié de cette injection, une absence de communication entre personnel soignant et un manque de surveillance. Le principal facteur étiologique de cette iatrogénie était une cascade d’erreurs imputables aux différentes étapes médicales allant de la prescription à la surveillance clinique de ce PCI. Conclusion : le personnel médical soignant peut limiter leur responsabilité dans la survenue de l’iatrogénie en s’attenant aux recommandations.

RÉSUMÉ: On évoque souvent le diagnostic de l’hémorragie sous-arachnoïdienne chez les patients qui se présentent à l’urgence pour un mal de tête violent et soudain, mais dont l’examen physique est normal. La norme de soins de nos jours consiste à soumettre ces patients à une tomodensitométrie (TDM) sans substance de contraste suivie d’une ponction lombaire pour les TDM négatives. Cependant, comme la plupart des céphalées évaluées sont bénignes, la plupart des résultats de la TDM et de la ponction lombaire sont normaux. Le présent article a pour but d’analyser l’impact d’un protocole diagnostique de rechange, où la ponction lombaire serait la première (et dans la plupart des cas, la seule) épreuve diagnostique effectuée chez les patients chez qui l’on soupçonne une hémorragie sous-arachnoïdienne et qui présentent ce symptôme isolé de mal de tête violent. Selon une hypothèse raisonnable, pour chaque 100 patients évalués, le protocole de «ponction lombaire en premier» nécessiterait 81 TDM de moins et seulement 9 ponctions lombaires additionnelles, comparativement à la stratégie diagnostique traditionnelle. Ces avantages demeurent stables même en variant les hypothèses à l’intérieur des limites cliniquement plausibles. Nous croyons que ce protocole pourrait entraîner une utilisation beaucoup plus efficace des ressources en limitant le taux de morbidité additionnel, tout en offrant une précision diagnostique équivalente pour l’hémorragie sous-arachnoïdienne chez le patient à l’urgence qui répond au critère de mal de tête isolé violent et soudain.

Objectives: share our experience on the cervical scanner for the clinical suspicion of Eagle syndrome. Materials and methods: iconographic review over a period of 03 years from 01 August 2015 to 01 August 2018 including 43 patients, received in the radiology and medical imaging department of the regional hospital of Diourbel in a context of suspicion of Eagle syndrome in whom we performed a cervical CT scan without and with injection of contrast agent. The parameters studied were the length of the styloid process (normal less than 25 mm), topography, type according to the Langlais classification and the presence of vascular complications. The data were analysed using SPSS 24 and Excel 2016 software. Results: The average age was 38 and the sex ratio was 13.3 in favour of women. CT scan results were abnormal in 30 patients (70%). The average length of the styloid process elongations was 37.9 mm. It was bilateral in 23 patients (77%), unilateral right in 4 patients (13%) and unilateral left in 3 patients (10%). Type 1 according to the Langlais classification was found in 21 patients (70%) followed by type 3 in 8 patients (27%). No vascular complications were found. Conclusion: The CT scan made it possible to diagnose Eagle syndrome and to specify the type. RÉSUMÉ Objectifs : partager notre expérience sur le scanner cervical pour la suspicion clinique du syndrome d’Eagle. Matériels et méthodes : revue iconographique sur une période de 03 ans allant du 01 aout 2015 au 01 août 2018 incluant 43 patients, reçus dans le service de radiologie et imagerie médicale de l’hôpital régional de Diourbel dans un contexte de suspicion de syndrome d’Eagle chez qui nous avons réalisé une TDM cervicale sans et avec injection de produit de contraste. Les paramètres étudiés étaient la longueur du processus styloïde (normale inférieure à 25 mm), la topographie, le type selon la classification de Langlais et la présence de complications vasculaires. Les données ont été analysées avec les logiciels SPSS 24 et Excel 2016. Résultats : L’âge moyen était de 38 ans et le sex-ratio de 13,3 en faveur des femmes. Les résultats de la TDM étaient anormaux chez 30 patients (70%). La longueur moyenne des élongations du processus styloïde était de 37,9 mm. Elle était bilatérale chez 23 patients (77 %), unilatérale droite chez 4 patients (13%) et unilatérale gauche chez 3 patients (10%). Le type 1 selon la classification de Langlais était trouvé chez 21 patients (70%) suivi du type 3 chez 8 patients (27%). Aucune complication vasculaire n’a été retrouvée. Conclusion : la tomodensitométrie a permis de poser le diagnostic de syndrome d’Eagle et de préciser le type.

Objective: To describe the epidemiological, clinical and computed tomography aspects of cranio-encephalic lesions of road accident victims by two-wheeled vehicles in Bouaké Patients and methods: Cross-sectional descriptive study carried out from January 1, 2015 to October 31, 2016 in two medical imaging departments in Bouaké. It included traumatic brain injuries proved on non-enhanced ct-scan. The studied variables was epidemiological, clinical and ct-scan lesions. Results: One hundred and fifty patients were included, among which 139 men. The mean age was 30.8 years (extremes: 2 to 83 years); 32% of patients was aged between 21 and 30 years. The accident involved a motorcycle in 95.3% of the cases in a motor cycle against motor cycle mechanism. The victim was the driver or passenger of the motor cycle in 74 and 14% of the cases, respectively. The victim was wearing a safety helmet in 6.7% of the cases. Computed tomography revealed cerebral and extra-parenchymal (67%), bony (25%), scalp (8%) brain lesions. Parenchymal and extra-parenchymal brain lesions were dominated by hemorrhagic contusion (68.4%) and frontal subdural hematoma (37.6%), respectively. The site of the fracture was left-temporo-parietal in 34.6%. Conclusion: Road traffic accident victims involving two-wheel drive vehicles are mostly young men who rarely wear a safety helmet. The motorbike-motorbike mechanism accident and the hemorrhagic brain contusion was mostly observed. Prevention based on wearing a safety helmet and respecting the road safety code should be observed. RESUME Objectif : Décrire les aspects épidémio-cliniques et tomodensitométriques des lésions crânio-encéphaliques des accidentés de la voie publique par engins à deux roues à Bouaké. Patients et méthodes : Etude transversale descriptive réalisée du 1er Janvier 2015 au 31 Octobre 2016 dans deux services d’imagerie médicale de Bouaké. Elle a inclus des traumatisés crâniens documentés par un scanner crânio-encéphalique sans injection de produit de contraste. Les variables étudiées portaient sur les aspects épidémio-cliniques et tomodensitométriques. Résultats: Cent cinquante patients étaient inclus dont 139 hommes. L’âge moyen était de 30.8 ans (2 et 83 ans). Dans 32% des cas l’âge était compris entre 21 et 30 ans. L’accident impliquait une moto dans 95,3% des cas dans un mécanisme moto contre moto. La victime était conductrice et passager de la moto respectivement dans 74 et 14% des cas. La victime portait un casque de sécurité dans 6,7% des cas. La tomodensitométrie a révélé des lésions cérébrales parenchymateuses cérébrales et extra-parenchymateuses (67%), osseuses (25%), du scalp (8%). Les lésions cérébrales parenchymateuses et extra-parenchymateuses étaient dominées respectivement par la contusion œdémato-hémorragique (68,4%) et l’hématome sous-dural frontal (37,6%). Le siège de la fracture était temporo-pariétal gauche dans 34,6%. Conclusion : Les accidentés de la voie publique impliquant les engins à deux roues motrices sont en majorité des hommes jeunes portant rarement un casque de sécurité. Le mécanisme moto-moto prédomine et la contusion œdémato-hémorragique était la lésion la plus fréquente. La prévention parr le port de casque de sécurité et le respect du code de sécurité routière doit être renforcée.

La réparation endovasculaire des anévrismes aortiques abdominaux (EVAR) et l’implantation valvulaire aortique transcathéter (TAVI) sont des interventions endovasculaires pour lesquelles l’analyse des images CT préopératoires est une étape préalable au planning et au guidage de navigation. Dans le cas de la procédure EVAR, les travaux se concentrent spécifiquement sur la question difficile de la segmentation de l’aorte dans l’imagerie CT acquise sans produit de contraste (NCCT), non encore résolue. Dans le cas de la procédure TAVI, ils abordent la détection des repères anatomiques permettant de prédire le risque de complications et de choisir la bioprothèse. Pour relever ces défis, nous proposons des méthodes automatiques basées sur l’apprentissage profond (DL). Un modèle entièrement supervisé basé sur la fusion de caractéristiques 2D-3D est d’abord proposé pour la segmentation vasculaire dans les NCCT. Un cadre faiblement supervisé basé sur des pseudo-labels gaussiens est ensuite envisagé pour réduire et faciliter l’annotation manuelle dans la phase d’apprentissage. Des méthodes hybrides faiblement et entièrement supervisées sont finalement proposées pour étendre la segmentation à des structures vasculaires plus complexes, au-delà de l’aorte abdominale. Pour la valve aortique dans les CT cardiaques, une méthode DL de détection en deux étapes des points de repère d’intérêt et entièrement supervisée est proposée. Les résultats obtenus contribuent à l’augmentation de l’image préopératoire et du modèle numérique du patient pour les interventions endovasculaires assistées par ordinateur
Endovascular aneurysm repair (EVAR) and transcatheter aortic valve implantation (TAVI) are endovascular interventions where preoperative CT image analysis is a prerequisite for planning and navigation guidance. In the case of EVAR procedures, the focus is specifically on the challenging issue of aortic segmentation in non-contrast-enhanced CT (NCCT) imaging, which remains unresolved. For TAVI procedures, attention is directed toward detecting anatomical landmarks to predict the risk of complications and select the bioprosthesis. To address these challenges, we propose automatic methods based on deep learning (DL). Firstly, a fully-supervised model based on 2D-3D features fusion is proposed for vascular segmentation in NCCTs. Subsequently, a weakly-supervised framework based on Gaussian pseudo labels is considered to reduce and facilitate manual annotation during the training phase. Finally, hybrid weakly- and fully-supervised methods are proposed to extend segmentation to more complex vascular structures beyond the abdominal aorta. When it comes to aortic valve in cardiac CT scans, a two-stage fully-supervised DL method is proposed for landmarks detection. The results contribute to enhancing preoperative imaging and the patient's digital model for computer-assisted endovascular interventions

Cette thèse présente nos travaux sur la prévention, le dépistage, le diagnostic précoce, et traitement du cancer broncho-pulmonaire (CBP) chez les personnes vivant avec le VIH (PVVIH). La finalité de cette synthèse est d’améliorer la prise en charge des PVVIH atteint de ce cancer, mais aussi de développer des axes de recherche après une évaluation rigoureuse de la bibliographie. Nos recherches soulignent tout d’abord que la prise en charge thérapeutique des PVVIH atteintes d’un CBP doit être identique à celle de la population générale, l’infection par le VIH ne constituant finalement qu’une comorbidité supplémentaire. Toutefois, une spécificité de la prise en charge de ce cancer chez les PVVIH est la survenue de complications potentiellement létales secondaires aux interactions et effets toxiques additifs entre les antirétroviraux et les médicaments cytotoxiques. Ce danger nécessite une bonne coordination des équipes oncologiques et infectiologiques, probablement par le biais de réunions de concertation pluridisciplinaires spécifiques, ainsi qu’une bonne connaissance des pharmacocinétiques et pharmacodynamies des produits administrés.Notre étude ANRS EP48 HIV CHEST, qui était une étude transversale multicentrique, a inclus 442 PVVIH à risque de développer un CBP, en raison (principalement) d’un tabagisme > 20 paquets-années, un âge > 40 ans, ainsi qu’un nadir en lymphocytes TCD4 < 350 cellules/ µl. Cette étude a rempli son objectif principal, qui était de démontrer la faisabilité du dépistage du CBP chez les PVVIH en France par TDM thoracique. Le diagnostic d’un nombre important de CBP de stades localisés, et donc guérissables, apporte probablement un bénéfice essentiel aux patients inclus. Le fait qu’aucune complication grave n’ait été engendrée par les explorations diagnostiques, et que la prévalence de nodules significatifs soit dans l’intervalle des résultats d’études en population générale, sont des éléments rassurants. Nos travaux, ainsi que d’autres données de la littérature de prévalence de ce cancer en fonction des âges, font apparaître que l’âge limite de dépistage par TDM faible dose pourrait être de 45 ans chez les PVVIH. Comme en population générale, l’apport du TDM thoracique ne se limite pas au diagnostic de CBP. Il permet d’augmenter l’efficacité du diagnostic précoce de comorbidités ayant un impact sur la qualité de vie et/ou la survie par : 1) le diagnostic des tassements vertébraux, pour la majorité asymptomatique, en rapport avec une prévalence élevée de l’ostéoporose fracturaire dans cette population, 2) l’évaluation de l’emphysème et de la bronchiolite du fumeur, 3) une estimation des calcifications coronaires, qui est associée aux événements cardio-vasculaires. Ce travail a également pour intérêt d’illustrer l’épidémiologie des complications actuelles des PVVIH sous traitement antirétroviral efficace et exposées à une intoxication tabagique. La BPCO, l’emphysème, le CBP, l’athérosclérose coronaire ont une prévalence élevée dans cette population et sont des enjeux importants de santé. Cette épidémiologie rapproche la population des PVVIH de la population générale mais avec des particularités liées, aux antécédents de déficit immunitaire et de traitements antirétroviraux toxiques, et à la prévalence plus élevée des comportements à risque. Pour certaines complications cependant (emphysème, bronchiolite, score calcique), l’absence d’association avec les variables immuno-virologiques souligne la primauté des facteurs comportementaux dans la survenue de ces complications. Ainsi, l’ensemble de ces travaux qui s’articulent principalement autour de l’étude ANRS EP48 HIV CHEST souligne que la réduction des risques liée aux facteurs d’exposition (tabagisme surtout, et probablement cannabis) est une priorité chez les PVVIH à l’ère des combinaisons antirétrovirales
This thesis is an analysis of our on-going or published works on the theme of prevention, early diagnosis, screening, and treatment of subjects living with HIV with lung cancer. The ultimate objective of this work is to improve care and prevention of lung cancer in people living with HIV (PLWHIV), and to promote research in lung cancer in this population. Our work underscores that lung cancer treatment in PLWHIV should be identical to treatments administered for lung cancer in the general population. HIV is an additional comorbidity to be taken into account, but never a contraindication for optimal therapy. However, there exist specificities in management of PLWHIV with lung cancer, including the propensity for drug-to-drug interactions and additive toxicity between cytotoxic compounds for chemotherapy and antiretroviral therapy, with potentially lethal effects. Managing these toxicities implies optimal cooperation between oncologists and specialists in HIV, as well as good knowledge of pharmacokinetics and pharmacodynamics of these different compounds.The ANRS EP48 HIV CHEST Study in a cross-sectional, multicentre study, which included 442 subjects at lung cancer risk, primarily due to their age (> 40 years), smoking hazard (> 20 pack-years), as well as a CD4 cell nadir count < 350 cells/µl. This study showed feasibility of lung cancer screening with chest Computed Tomography (CT) in PLWHIV. The early diagnosis of localized lung cancers, potentially curable, suggests clinical benefits for most participants with cancer. Also, the facts that no serious adverse events occurred with invasive diagnostic procedures and that the prevalence of positive nodules was in the range of those found in lung cancer screening studies in the general population are reassuring. Also, our work, combined with data from previous epidemiological studies, support a lower age limit for screening lung cancer with chest CT in PLWHIV at risk than in the general population, starting as early as 45 years. As in the general population, the impact of lung cancer screening with chest CT is not limited to the diagnosis of early stage lung cancers. The diagnosis of other morbidities, such as vertebral fractures, generally asymptomatic, emphysema, bronchiolitis, and coronary calcifications, have a probable positive impact on quality of life and a benefit in survival if managed adequately. Our works also illustrate the epidemiology of complications in PLWHIV under antiretroviral therapy and exposed to smoking hazards. Chronic obstructive pulmonary diseases, emphysema, lung cancer, coronary atherosclerosis have high prevalence in this subpopulation of PLWHIV. The epidemiology of these emerging morbidities is close to the epidemiology in the smoking general population, but specificities exist, due to the presence of chronic immunodeficiency, antiretroviral toxicities, and an increased prevalence of behavioural risks in PLWHIV in comparison with the general population. However, some complications are not associated with HIV-related and immunological factors, such as prevalence of emphysema, coronary calcifications, and bronchiolitis, underscoring the major impact of behavioural hazards in the occurrence of these complications.Taken together, our work highlights the importance of reducing health hazards in PLWHIV, primarily smoking and probably cannabis, to reduce the emergence of these new life-threatening morbidities in the era of highly active antiretroviral therapy

La tomodensitométrie par rayons-X (CT) est une modalité d’imagerie produisant une carte tridimensionnelle du coefficient d’atténuation des rayons-X d’un objet. En radiothérapie, le CT fournit de l’information anatomique et quantitative sur le patient afin de permettre la planification du traitement et le calcul de la dose de radiation à livrer. Le CT a plusieurs problèmes, notamment (1) une limitation au niveau de l’exactitude des paramètres physiques quantitatifs extraits du patient, et (2) une sensibilité aux biais causés par des artéfacts de durcissement du faisceau. Enfin, (3) dans le cas où le CT est fait en présence d’un agent de contraste pour améliorer la planification du traitement, il est nécessaire d’effectuer un deuxième CT sans agent de contraste à des fins de calcul de dose, ce qui augmente la dose au patient. Ces trois problèmes limitent l’efficacité du CT pour certaines modalités de traitement qui sont plus sensibles aux incertitudes comme la protonthérapie. Le CT spectral regroupe un ensemble de méthodes pour produire plusieurs cartes d’atténuation des rayons-X moyennées sur différentes plages énergétiques. L’information supplémentaire, pondérée en énergie qui est obtenue permet une meilleure caractérisation des matériaux analysés. Le potentiel de l’une de ces modalités spectrales, le CT bi-énergie (DECT), est déjà bien démontré en radiothérapie, alors qu’une approche en plein essor, le CT spectral à comptage de photons (SPCCT), promet davantage d’information spectrale à l’aide de détecteurs discriminateurs en énergie. Par contre, le SPCCT souffre d’un bruit plus important et d’un conditionnement réduit. Cette thèse investigue la question suivante : y a-t-il un bénéfice à utiliser plus d’information résolue en énergie, mais de qualité réduite pour la radiothérapie ? La question est étudiée dans le contexte des trois problèmes ci-haut. Tout d’abord, un estimateur maximum a posteriori (MAP) est introduit au niveau de la caractérisation des tissus post-reconstruction afin de débruiter les données du CT spectral. L’approche est validée expérimentalement sur un DECT. Le niveau de bruit du pouvoir d’arrêt des protons diminue en moyenne d’un facteur 3.2 à l’aide de l’estimateur MAP. Celui-ci permet également de conserver généralement le caractère quantitatif des paramètres physiques estimés, le pouvoir d’arrêt variant en moyenne de 0.9% par rapport à l’approche conventionnelle. Ensuite, l’estimateur MAP est adapté au contexte de l’imagerie avec agent de contraste. Les résultats numériques démontrent un bénéfice clair à utiliser le SPCCT pour l’imagerie virtuellement sans contraste par rapport au DECT, avec une réduction de l’erreur RMS sur le pouvoir d’arrêt des protons de 2.7 à 1.4%. Troisièmement, les outils développés ci-haut sont validés expérimentalement sur un micro-SPCCT de la compagnie MARS Bioimaging, dont le détecteur à comptage de photons est le Medipix 3, qui est utilisé pour le suivi de particules au CERN. De légers bénéfices au niveau de l’estimation des propriétés physiques à l’aide du SPCCT par rapport au DECT sont obtenus pour des matériaux substituts à des tissus humains. Finalement, une nouvelle paramétrisation du coefficient d’atténuation pour l’imagerie pré-reconstruction est proposée, dans le but ultime de corriger les artéfacts de durcissement du faisceau. La paramétrisation proposée élimine les biais au niveau de l’exactitude de la caractérisation des tissus humains par rapport aux paramétrisations existantes. Cependant, aucun avantage n’a été obtenu à l’aide du SPCCT par rapport au DECT, ce qui suggère qu’il est nécessaire d’incorporer l’estimation MAP dans l’imagerie pré-reconstruction via une approche de reconstruction itérative.
X-ray computed tomography (CT) is an imaging modality that produces a tridimensional map of the attenuation of X-rays by the scanned object. In radiation therapy, CT provides anatomical and quantitative information on the patient that is required for treatment planning. However, CT has some issues, notably (1) a limited accuracy in the estimation of quantitative physical parameters of the patient, and (2) a sensitivity to biases caused by beam hardening artifacts. Finally, (3) in the case where contrast-enhanced CT is performed to help treatment planning, a second scan with no contrast agent is required for dose calculation purposes, which increases the overall dose to the patient. Those 3 problems limit the efficiency of CT for some treatment modalities more sensitive to uncertainties, such as proton therapy. Spectral CT regroups a set of methods that allows the production of multiple X-ray attenuation maps evaluated over various energy windows. The additional energy-weighted information that is obtained allows better material characterization. The potential of one spectral CT modality, dual-energy CT (DECT), is already well demonstrated for radiation therapy, while an upcoming method, spectral photon counting CT (SPCCT), promises more spectral information with the help of energy discriminating detectors. Unfortunately, SPCCT suffers from increased noise and poor conditioning. This thesis thus investigates the following question: is there a benefit to using more, but lower quality energy-resolved information for radiotherapy? The question is studied in the context of the three problems discussed earlier. First, a maximum a posteriori (MAP) estimator is introduced for post-reconstruction tissue characterization for denoising purposes in spectral CT. The estimator is validated experimentally using a commercial DECT. The noise level on the proton stopping power is reduced, on average, by a factor of 3.2 with the MAP estimator. The estimator also generally con- serves the quantitative accuracy of estimated physical parameters. For instance, the stopping power varies on average by 0.9% with respect to the conventional approach. Then, the MAP estimation framework is adapted to the context of contrast-enhanced imaging. Numerical results show clear benefits when using SPCCT for virtual non-contrast imaging compared to DECT, with a reduction of the RMS error on the proton stopping power from 2.7 to 1.4%. Third, the developed tools are validated experimentally on a micro-SPCCT from MARS Bioimaging, which uses the Medipix 3 chip as a photon counting detector. Small benefits in the accuracy of physical parameters of tissue substitutes materials are obtained. Finally, a new parametrization of the attenuation coefficient for pre-reconstruction imaging is pro- posed, whose ultimate aim is to correct beam hardening artifacts. In a simulation study, the proposed parametrization eliminates all biases in the estimated physical parameters of human tissues, which is an improvement upon existing parametrizations. However, no ad- vantage has been obtained with SPCCT compared to DECT, which suggests the need to incorporate MAP estimation in the pre-reconstruction framework using an iterative reconstruction approach.