La tomodensitométrie est une technique assistée par ordinateur permettant de générer des coupes du corps à l'aide de rayons X. Une coupe est la représentation des organes, des tissus et d'autres structures sur un plan rectiligne bien précis, ou une couche.
L'épaisseur de la coupe représentée dépend de la question posée et peut varier. De nos jours, il est possible d'obtenir des coupes d'une épaisseur inférieure à un millimètre.
Cette technique d'imagerie permet de diagnostiquer de nombreuses maladies et altérations tissulaires pathologiques, telles que les tumeurs. Elle a été mise au point à la fin des années 1960 par une équipe dirigée par Godfrey Hounsfield, un physicien anglais. Elle est utilisée en clinique depuis le milieu des années 1970.

Série de coupes du crâne © bunyos | AdobeStock
Pendant l'acquisition des images, un tube à rayons X tourne autour du patient allongé dans ce qu'on appelle le portique. Le portique est l'élément le plus important du tomographe : d'un côté de ce tunnel annulaire rotatif se trouve le tube à rayons X. De l'autre côté est monté un détecteur.
Pendant l'examen, le tube à rayons X émet des rayons X en éventail. Les rayons X sont atténués à des degrés divers par les parties du corps traversées. Le détecteur situé en face les capte et les convertit en informations d'image en fonction de leur intensité.
L'atténuation des rayons X dans la couche corporelle examinée est représentée par des nuances de gris.

Patiente pendant un examen CT © Gorodenkoff | AdobeStock
La densité ou l'atténuation d'un tissu est exprimée en unités de Hounsfield (UH). Par définition, la valeur 0 est attribuée à l'eau et la valeur -1000 à l'air.
Les unités Hounsfield, à titre d'exemple pour différents types de tissus en diagnostic par tomodensitométrie, sont les suivantes :
- Air : -1000 HE
- Tissu pulmonaire : entre -500 et -700 UH
- Tissu adipeux : jusqu'à -100 HE
- Eau : 0 HU
- Tissu musculaire : environ 45 HE
- Tissu hépatique : entre 40 et 60 HE
- Sang : entre 65 et 80 HE
- Tissu osseux : plus de 1 000 HE
Représentation sélective des zones du corps à examiner grâce à la technique des fenêtres
L'œil humain ne peut distinguer que 20 à 40 nuances de gris. Par conséquent, une image en coupe ne reflète pas toute la gamme des valeurs de densité possibles dans les nuances de gris correspondantes.
C'est plutôt grâce à la
- largeur de la fenêtre, la plage de densité souhaitée et
- la position de la fenêtre, la valeur de densité moyenne
. Cette position de fenêtre est représentée par une nuance de gris moyenne. Un nombre limité de nuances de gris est alors réparti sur la largeur de fenêtre choisie. Les valeurs de densité situées au-dessus de la fenêtre sont alors affichées en blanc et celles situées en dessous en noir.
Ainsi, pour la visualisation des poumons, la largeur de la fenêtre est par exemple de 100 et la position de la fenêtre de -600.
Les systèmes à détecteurs multiples permettent des temps de balayage courts et une reconstruction 3D
On utilise le plus souvent des tomographes informatiques à spirale équipés d'un tube à rotation continue et d'une table d'examen se déplaçant de manière fluide à travers le portique. Il s'agit de systèmes à détecteurs multiples dotés de plusieurs rangées de détecteurs rotatifs. Ces tomographes informatiques spiralés multilignes peuvent traiter jusqu'à 320 lignes. Ils permettent d'examiner l'ensemble du corps de patients polytraumatisés en quelques secondes.
En tomodensitométrie à double source, deux systèmes de rayons X tournent simultanément à angle droit autour de l'objet à examiner. Le tomographe peut ainsi enregistrer deux fois plus de coupes par rotation des tubes à rayons X dans le même laps de temps. Cela réduit la durée de l'examen et la résolution temporelle. Les objets en mouvement, comme un cœur qui bat, sont ainsi représentés en un temps de balayage très court (tomodensitométrie volumique).
La technique de balayage axial à coupes très fines permet une reconstruction multiplanaire (MPR). Il s'agit de la reconstruction 3D d'un tissu scanné à partir des coupes axiales, permettant d'observer la zone du corps sous différents angles.
Pourquoi utilise-t-on des produits de contraste en tomodensitométrie ?
Les produits de contraste sont utilisés pour
- mieux mettre en évidence les contrastes tissulaires et
- une meilleure différenciation des modifications pathologiques
. Ces substances à forte teneur en iode sont administrées par voie intraveineuse et éliminées par les reins après l'examen.
Les protocoles d'examen en plusieurs phases ont fait leurs preuves, en particulier dans la région abdominale. Les tissus malades, par exemple ceux du foie ou du pancréas, absorbent le produit de contraste différemment des tissus sains au fil du temps. On distingue ici la
- phase artérielle (environ 20 à 25 secondes après l'injection du produit de contraste),
- la phase veineuse porte (50 à 70 secondes après l'injection du produit de contraste) et
- la phase veineuse (à partir d'environ 90 minutes après l'injection du produit de contraste).
L'angiographie par tomodensitométrie exploite les phases spécifiques de l'afflux du produit de contraste pour examiner de manière ciblée les vaisseaux artériels et veineux.

Représentation de l'aorte et d'autres vaisseaux sanguins par angiographie par tomodensitométrie © SutthaB | AdobeStock
Une tomodensitométrie permet de visualiser les organes concernés en coupes sans superposition. Cela permet de mieux détecter les modifications pathologiques. C'est pourquoi le diagnostic par tomodensitométrie est utilisé lorsqu'il s'agit de modifications des structures organiques liées à une maladie.
La tomodensitométrie peut être utilisée pour visualiser les vaisseaux sanguins et les tissus mous tels que
- les organes internes ou
- la musculature
des images plus détaillées que la radiographie conventionnelle. Certains types de tissus, tels que le cartilage ou les ligaments, sont toutefois mieux visualisés par imagerie par résonance magnétique (IRM).
Parmi les principaux domaines d'application de la tomodensitométrie, on peut citer :
De plus, la tomodensitométrie est souvent utilisée pour planifier et réaliser des interventions diagnostiques ou thérapeutiques. Les interventions diagnostiques comprennent notamment les biopsies ou les prélèvements tissulaires. Les interventions thérapeutiques assistées par tomodensitométrie sont