Fantômes cadavériques
Huit spécimens cadavériques fixés au formol ont été fournis par l’institut anatomique de l’université locale. Les donneurs de corps avaient fourni un consentement éclairé écrit pour faire don de leur dépouille à titre posthume à des fins d’étude et de recherche. Tous les protocoles expérimentaux ont été approuvés et le consentement éclairé supplémentaire a été annulé par le comité d’examen institutionnel de l’Université de Würzburg, en Allemagne (numéro de protocole : 2020050601). Le comité d’éthique a renoncé à un consentement éclairé écrit supplémentaire. La figure 1 illustre la conception de l’étude. Sur un total de 16 poignets disponibles, deux poignets ont dû être exclus de l’étude en raison de matériel d’ostéosynthèse implanté dans le radius distal. Par conséquent, l’échantillon final de l’étude était composé de 14 poignets cadavériques. Les ensembles de données générés et/ou analysés au cours de l’étude actuelle ne sont pas accessibles au public, mais sont disponibles auprès de l’auteur correspondant sur demande raisonnable. En raison de la nature de cette recherche, les participants à cette étude n’ont pas accepté que leurs données soient partagées dans un référentiel public. Toutes les méthodes ont été réalisées conformément aux directives et réglementations en vigueur.
Organigramme illustrant la conception de l’étude.
Arthrographie
Chaque arthrographie a été réalisée par un radiologue certifié avec 7 ans d’expérience en imagerie musculo-squelettique utilisant le mode fluoroscopie du système à rayons X à usages multiples (Multitom Rax, Siemens Healthineers, Erlangen, Allemagne) à titre indicatif. Les spécimens ont été amenés en décubitus dorsal avec le bras respectif en abduction d’environ 90 degrés (Fig. 2). Pour la procédure d’injection de contraste articulaire, l’acquisition des images de fluoroscopie était contrôlée par la pédale multifonctionnelle du scanner. Une aiguille de calibre 25 (BD Eclipse™ Smartslip, Becton, Dickinson and Company, Franklin Lakes, New Jersey, États-Unis d’Amérique) a été utilisée pour perforer la capsule articulaire. Pour imiter l’examen de patients du monde réel, un mélange de produit de contraste iodé à une concentration de 300 mg par ml (Imeron 300®Bracco SpA, Milan, Italie) et anesthésique avec une concentration de 10 mg par ml (Mecain®, Puren Pharma GmbH & Co. KG, Munich, Allemagne) a été injecté. Pour l’évaluation des ligaments carpiens intrinsèques, l’articulation médiocarpienne a été ponctionnée en premier entre l’os lunaire, triquetral, capitate et hamate, suivie de l’articulation radiocarpienne adjacente au pôle proximal du scaphoïde. Les volumes injectés variaient entre 2 et 4 ml (articulation médiocarpienne) et 1,5 et 3 ml (articulation radiocarpienne).
Arthrographie guidée par fluoroscopie de l’articulation médiocarpienne d’un spécimen cadavérique à l’aide de la trajectoire de balayage de table du système à rayons X robotique jumelé. Le spécimen est resté dans la même position pour les tomodensitogrammes à faisceau conique ultra-haute résolution, permettant un temps d’examen très court.
Scanner et protocoles de numérisation
Après avoir terminé la procédure d’arthrographie, tous les scans CBCT ont été acquis sans plus tarder et sans repositionnement des spécimens cadavériques. Le système de radiographie multifonctionnel sans portique se compose de deux rails de plafond avec des bras robotiques montés, qui naviguent simultanément et de manière synchrone dans un détecteur quadratique à écran plat et le tube à rayons X à une distance source-image asymétrique (1150 mm) et un angle de balayage de 200° autour de l’isocentre en mode CBCT 3D. Le temps de balayage total résultant est de 14 s. Avec la version actuelle du logiciel VF11 (Siemens Healthineers), la lecture non groupée du détecteur en mode ultra-haute résolution donne une matrice de pixels de 1440 × 1440 avec une taille effective de 149 μm.
Les quatre protocoles de balayage CBCT comprenaient des tensions de tube entre 60 et 80 kVp et des produits courant-temps entre 0,5 et 2,5 mAs. La préfiltration immanente au scanner était de 0,3 mm de cuivre. Les intervalles de temps ont été enregistrés pour chaque étape de l’arthrogramme et du processus d’imagerie 3D. Après avoir terminé tous les scans CBCT, les spécimens ont été immédiatement transférés vers un scanner MDCT haut de gamme à portique (Somatom Force, Siemens Healthineers) et amenés en position couchée avec le poignet élevé au-dessus de la tête (position “superman”). Les quatre protocoles de balayage MDCT variaient entre une tension de tube de 70 et 120 kVp et un produit courant-temps de 25 à 398 mAs. Un protocole MDCT utilisait une préfiltration à l’étain (0,6 mm).
Au total, huit protocoles d’analyse différents ont été définis pour les besoins de cette étude. Les combinaisons détaillées individuelles sont résumées dans le tableau 1. La dose de rayonnement dans les scanners MDCT a été déterminée en fonction du produit dose-longueur et des indices de dose CT en volume pour un fantôme de 16 cm (CDTIvolume). A titre de comparaison, CTDIvolume les équivalents ont été calculés pour tous les scans CBCT en multipliant les produits dose-surface par un facteur d’échelle linéaire qui a été évalué à l’avance pour chaque protocole de scan. Les mesures dose-longueur-produit étaient basées sur un fantôme de dosimétrie conventionnel en polyméthacrylate de méthyle (CEI 60601-2-44:2009) d’un diamètre de 16 cm. Des facteurs de pondération standard ont été appliqués pour obtenir des produits dose-longueur volume, qui ont ensuite été divisés par le champ de vision sur l’axe z, c’est-à-dire par la largeur du faisceau. Les indices de dose de tomodensitométrie en volume ont ensuite été divisés par les produits dose-surface du rapport de dose automatique, ce qui a donné le facteur d’échelle requis.
Paramètres de reconstruction d’image
Sur la base de la procédure clinique standard pour le post-traitement, toutes les reconstructions d’images de données brutes côté scanner ont été réalisées avec un noyau osseux haute résolution (Ur77 ; Siemens Healthineers). Des reconstructions multiplanaires dans les plans axial, coronal et sagittal ont été réalisées pour tous les scans à l’aide d’un logiciel de traitement 3D dédié (syngo.via View&GO et syngo.via, tous deux Siemens Healthineers) dans une épaisseur de tranche de 1,0 mm avec un incrément de 0,5 mm, un champ de vision de 80 mm et une matrice d’image de 1024 × 1024 pixels. Pour une présentation d’image identique, les processus de reconstruction étaient identiques pour chaque type de scanner et protocole de numérisation. Les valeurs de base pour la largeur et le niveau de la fenêtre ont été sélectionnées à 3000 et 1000 unités Hounsfield (HU) pour une représentation optimale du tissu osseux. Cependant, les observateurs étaient autorisés à modifier les paramètres de la fenêtre à volonté pour la lecture.
Évaluation des images
Les images ont été évaluées par sept radiologues indépendamment sur un moniteur de diagnostic certifié (RadiForce RX660, EIZO, Hakusan, Japon) avec un logiciel standard d’archivage et de communication d’images (Merlin, Phönix-PACS, Fribourg, Allemagne). Le niveau d’expérience des radiologues en imagerie musculo-squelettique variait entre deux et huit ans. Sans avoir reçu d’autres informations concernant l’acquisition d’images, les lecteurs ont d’abord été chargés d’évaluer si les images étaient adaptées à un usage diagnostique. Par la suite, les observateurs ont été invités à évaluer individuellement la qualité de l’image pour l’os, le cartilage et les ligaments intrinsèques à l’aide d’une échelle en sept points (1 = très médiocre ; 2 = médiocre ; 3 = passable ; 4 = satisfaisant ; 5 = bon ; 6 = très bien ; 7 = excellent). Le bruit d’image a été mesuré dans les régions normées d’intérêt pour évaluer quantitativement la qualité de l’image.
analyses statistiques
Un logiciel statistique (SPSS, IBM, Armonk, USA) a été utilisé pour toutes les analyses. Des tests de Kolmogorov-Smirnov ont été effectués pour évaluer la distribution normale des variables cardinales. Les variables ordinales sont présentées sous forme de fréquences absolues et relatives avec des valeurs médianes et des intervalles interquartiles (IQR, 25–75%). Des tests de Friedman et des analyses post-hoc par paires corrigées de Bonferroni ont été effectués pour comparer la distribution des rangs moyens dans des variables non paramétriques appariées. Les hypothèses nulles ont été rejetées et la signification statistique supposée si les valeurs p calculées étaient ≤ 0,05. Pour tester l’accord entre les évaluateurs, le coefficient de corrélation intraclasse (ICC) a été calculé pour l’accord absolu des mesures individuelles dans un modèle à effets aléatoires bidirectionnels. Les scores ICC ont été interprétés selon Koo et Li :0,90 : excellente fiabilité23.
