BREF HISTORIQUE DU CONE BEAM DENTAIRE ET MAXILLOFACIAL

L’imagerie cone beam en odontostomatologie est rendue possible par les capacités toujours croissantes du calcul informatique. Elle se place dans la dynamique de l’imagerie médicale numérique initiée par le scanner Rx et ayant trouvé, avec la radiovisiographie (Francis Mouyen, 1989), une première application en imagerie dentaire endobuccale.

Avant l’étage dento-maxillo-facial, la technique cone beam a connu une indication vasculaire, en partie en raison de sa spécificité d’évaluation des éléments de haute densité que sont les produits de contraste. Le premier appareil d’angiographie par cone beam a été installé à la Mayo Clinic de Rochester en 1982.

Dans les années 1990, deux équipes, géographiquement éloignées, travaillent sur le même concept d’un appareil d’imagerie cone beam en odontostomatologie.

Il s’agit d’une équipe japonaise qui œuvre sur un petit champ dans un esprit « dentaire » orienté vers le diagnostic endodontique, et d’une équipe italienne qui se consacre à un grand champ dans une configuration plus largement « médicale ».

L’équipe japonaise dirigée par Arai, utilisant la mécanique de rotation du panoramique dentaire finlandais Scanora™ de Soredex, installe en regard de la source de rayons X un capteur numérique solide CCD (charge coupled-device: capteur à couplage de charges ou dispositif à transfert de charge) en relation avec un amplificateur de brillance (ou de luminance) dit aussi intensificateur d’image (image intensifier).

L’amplificateur de brillance transforme et intensifie l’image latente du faisceau Rx émergent qui est transformée en signal vidéo par un détecteur secondaire (ici, le CCD qui convertit les photons lumineux en charges électriques et qui est sensible à une faible lumière).

Dans cette configuration, l’information peut être traitée de manière numérique par :

L’appareil réalisé par Mori et al. est destiné au cabinet dentaire et plus particulièrement à « la dent » et à son environnement immédiat. Le but recherché dès ce premier modèle est d’obtenir une image de haute résolution (« super high resolution ortho cubic X-ray », 1997) [Arai Y, Tammisalo E. et al., 1998, visible sur écran. Initialement, l’impression de l’image n’est pas envisagée…

Après le modèle expérimental avec moteur indépendant, un appareil validé par les autorités de tutelle japonaises, pour une dose efficace E de 7,4 μSV, est mis sur le marché (3DX™ Morita,2000). Les chercheurs estiment que la dose délivrée est 1/300 à 1/100 inférieure à celle nécessaire pour la même évaluation avec un scanner hélicoïdal. Le volume cylindrique d’acquisition s’élargira jusqu’à 60 × 60 mm avec les versions successives du 3D Accuitomo™ Morita (figure 2.1).

Figure 2.1 Volume cylindrique de l’acquisition 3D Accuitomo™ de Morita.

L’équipe italienne, s’inspirant de la configuration du scanner Rx ainsi que de l’imagerie multiplanaire du Dentascan™ et de ses « cross sections », réalise un appareil grand champ.

Ce premier appareil est le NewTom 9000™ de QR, appelé Maxitom™ en Italie (Mozzo P, Procacci C, Tacconi A et al., 1988). Différent du Morita par sa conception et par sa configuration, il permet, grâce à son large champ, l’évaluation volumique des deux maxillaires et des articulations temporomandibulaires (ATM), des cavités sinusiennes et du massif facial. Son orientation est clairement médicale voire chirurgicale, au sens large.

Le NewTom 9000™ se montre ouvertement concurrent du scanner Rx en imagerie dentaire et maxillofaciale (figure 2.2). Dès l’origine, les reconstructions 2D du NewTom 9000 peuvent suivre aussi l’ogive maxillaire pour un bilan préimplantaire comparable à celui du Dentascan™.

Figure 2.2 Les grands précurseurs : NewTom™ et 3D Accuitomo™.

1 : NewTom 9000™ de QR : patient couché ; 2 : 3D Accuitomo™ de Morita : patient assis face à l’opérateur ; 3 : NewTom VGi™ : patient debout ou assis.

En implantologie, les reconstructions panoramiques 2D de référence et des reconstructions verticales et transversales dites aussi transaxiales ou encore sagittales obliques (« cross sections ») permettent des évaluations biomensuratives comparables à celles du logiciel Dentascan™ utilisé avec le scanner X. L’affichage des distances entre deux points (hauteur et/ou largeur de l’os disponible) se fait automatiquement en regard des segments de droites ainsi définis (figure 2.3). Le surlignage des canaux dentaires mandibulaires sur une reconstruction panoramique assure la localisation aisée de ces structures sur les reconstructions verticales et transversale, levant ainsi toute ambiguïté sur leur localisation (figure 2.4). Aujourd’hui, ces commodités se retrouvent avec la plupart des logiciels de reconstructions ou équipant systématiquement d’autres appareils cone beam.

Figure 2.3 Console de travail NewTom™ : reconstructions 2D préimplantaires de la région maxillaire gauche comparables à celles du Dentascan™.

Figure 2.4 Bilan préimplantaire de la région molaire mandibulaire droite avec guide radiologique : surlignage du canal mandibulaire, mesure des distances exprimées en millimètres, appréciation de la trabéculation osseuse (NewTom VGi™).

L’appareil NewTom™, commercialisé en Italie dès 1995, a été le premier cone beam installé en France en 1999, dans notre structure professionnelle.

En 2001, le premier cone beam est opérationnel aux ÉtatsUnis (i-CAT™, Imaging Sciences, Hatfield États-Unis). Rapidement, la technique cone beam va diffuser dans le monde et supplanter le scanner Rx dans le domaine dento-maxillo-facial (figure 2.5).

Figure 2.5 Quelques appareils cone beam.

1: i-CAT™ Imaging Sciences; 2 : Gendex GXCB-500™ ; 3: Scanora 3D™ Soredex; 4 : Galileos Sirona™; 5: Kodak 9500™; 6: ProMax 3D™ Planmeca.

Le Morita 3DX™ et le QR NewTom 9000™ sont les pionniers emblématiques de l’imagerie cone beam odontostomatologique et maxillofaciale. Ce sont des appareils évolutifs, de qualité, qui induisent, par leur dynamisme, une saine émulation.

Aujourd’hui, Accuitomo™ comme NewTom™ sont équipés d’un capteur plan qui convertit les rayons X en photons lumineux par conversion directe.

L’idée d’un appareil cone beam où le sujet est couché, assurant plus facilement l’immobilité du patient, a été reprise par une autre firme italienne qui propose un appareil léger avec un champ sphérique de 7 à 15 cm, utilisant un capteur CCD couplé à un amplificateur de brillance (SkyView™ de Myray), destiné au cabinet dentaire (figure 2.6).

Figure 2.6 L’appareil SkyView™ de Myray, de structure légère, adapté au cabinet dentaire : il reprend le concept initial du cone beam patient couché comme un peu plus tard le NewTom 5G™.