Depuis une vingtaine d’années, l’exposition de la population aux rayonnements ionisants à des fins médicales augmente continuellement. La dernière enquête organisée par l’OFSP datant de 2013 montre que le CT représente 70,5% de la dose effective collective due à des dispositifs médicaux alors que seuls 9,6% des examens sont effectués en utilisant cette modalité (Le Coultre et al. 2013) De plus, une étude américaine a estimé qu’il existait un risque possible de cancer radio-induit montant jusqu’à 2% (Brenner et al. 2007). Ce dernier pourrait encore être augmenté chez les patients souffrant d’obésité (chez qui la dose doit être augmentée en raison du volume corporel plus important), chez les patients jeunes et chez les personnes qui auraient besoin d’un suivi radiologique nécessitant cette modalité. Toutefois, ces résultats restent encore sujets à débat. En effet, ces derniers sont repris de projections faites sur des modèles validés pour des niveaux de dose relativement importants (100 mSv) mais qu’il est illusoire d’arriver à valider dans le domaine des faibles doses (< 50 mSv). Néanmoins, devant l’absence de démonstration du risque associé, le principe de précaution doit être appliqué et c’est pourquoi la réduction de l’exposition aux radiations par examen CT est devenue un enjeu majeur dans le domaine de la radiologie et pour la santé publique.
Plusieurs stratégies ont déjà été mises en place pour diminuer l’exposition de la population aux rayonnements ionisants liée la pratique médicale tout en conservant une qualité d’image suffisante à l’établissement du diagnostic. Ceci permet de respecter le principe de radioprotection « as low as reasonably achievable » (ALARA). En 1996, la Commission internationale de protection radiologique a introduit les niveaux de référence diagnostiques (NRD) afin d’adapter la dose délivrée au patient à une investigation radiologique. Toutefois, ces derniers ne peuvent pas être utilisés pour des mesures de qualité d’image. En outre, ils sont définis par région sans indiquer précisément l’indication liée à la valeur proposée. Du côté des constructeurs, des techniques de réductions de dose ont pu être utilisées en intervenant sur les paramètres du CT. Les radiologues ont également mis en place des protocoles à basse dose pour certaines pathologies comme la suspicion de calculs rénaux par exemple où le contraste généré par les lithiases permet de réduire la dose de l’examen. Cependant, les algorithmes actuels ne sont pas adaptés à une trop grande diminution de dose sans introduire une détérioration significative de la qualité de l’image.
L’évaluation de la qualité d’image se fait en employant des éléments de la théorie du signal par des mesures objectives telles que le bruit, la résolution spatiale, les rapports contraste-sur-bruit ou signal-sur-bruit etc. Toutefois, ce type d’information est uniquement valide pour les algorithmes analytiques comme la rétroprojection filtrée (abrégée « RPF ») lorsque l’on ne varie pas le kernel de reconstruction. Cet algorithme est encore très utilisé de nos jours mais ne restera pas le standard d’ici à quelques années. La RPF est considérée comme rapide et fiable. Sa grande vitesse de calcul vient du fait que la reconstruction s’effectue en une seule étape. Toutefois, elle se base sur un modèle idéal du rayonnement et use d’approximations pour reconstruire l’image, ce qui a pour conséquence une apparition d’artefacts et une utilisation des données sous-optimale. De plus, avec la plupart des algorithmes linéaires, lorsque la dose d’irradiation diminue, le niveau de bruit et le nombre d’artefacts augmentent. Dans un premier temps, des filtres de réduction du bruit ont été introduits pour pallier ce problème. Cependant, ces derniers s’appliquant après la reconstruction, ils ont tendance à diminuer la résolution spatiale voire le contraste de l’image. Pour cette raison, les constructeurs travaillent maintenant sur l’optimisation de l’utilisation des données brutes contenues dans l’image.