Imagerie médicale par rayons X - Qualité d'image

Cet article s'intéresse à la chaîne complète de radiographie par rayons X et à la qualité de l'image finale. Des composants autres que le détecteur participent à la qualité de l'image : la source et la grille anti-diffusés principalement. Et la qualité doit être mesurée non pas en considérant une image de bruit (ce que fait la DQE d'un détecteur), mais à partir de l'observation de radiographies de patients : rentrent en compte les caractéristiques intrinsèques des pathologies que le radiologue recherche dans l'image, les caractéristiques corporelles du patient, ainsi que le processus mental de décision de l'observateur. La première partie de cet article s'intéresse à la modélisation de l'ensemble de ces paramètres, afin de parvenir à un facteur de mérite qui permette d'estimer la qualité d'un système de radiologie dans son ensemble (considérée du point de vue de la qualité d'image). Noté d  ′, ce facteur de mérite est appelé indice « détectivité ». Il peut être calculé sur la base d'éléments objectifs décrivant la chaîne radiologique (la DQE du détecteur, les caractéristiques de la source de rayons X, etc.), mais il fait aussi des hypothèses sur la performance de l'observateur : comme il n'existe aucun modèle universel pour le décrire, l'article distingue différents cas pratiques (observateur idéal, semi-idéal, etc.). Une extension des concepts de DQE, MTF et NPS est aussi déduite, qui quantifient la performance d'un système de radiologie complet, mais sans prise en compte de l'observateur ni de la pathologie.

La suite de l'article est consacrée à trois ruptures technologiques actuellement envisagées, dont certains experts considèrent qu'elles feront progresser significativement l'imagerie par rayons X à partir des années 2020 : il s'agit de l'imagerie spectroscopique par intégration puis par comptage de photons, et de l'imagerie par contraste de phase. L'imagerie spectroscopique par intégration (ou détection multi-énergie) est connue et implémentée depuis les années 1990. Quant au comptage et au contraste de phase, il existe en 2015 des cas pratiques d'utilisation (dans certains prototypes de CT-scanners pour le comptage multi-énergie, dans les sources de lumière de type « synchrotron » pour le contraste de phase) et il ne s'agit donc pas de sujets de recherche exploratoire. Mais les difficultés rencontrées pour les adapter à la radiologie conventionnelle sont très importantes et il faut considérer ces technologies comme étant au stade de la recherche appliquée.