Cours-Chapitre 1 MESURER EN CHIMIE

Thème 1 – La santé Chap2. Les ondes au service du diagnostic médical
Activité documentaire Quelles ondes pour quelles techniques de diagnostic médical ?
Être examiné par un médecin ne suffit pas toujours pour établir un diagnostic précis. Dans un certain nombre de cas, un ou plusieurs examens médicaux complémentaires sont nécessaires. De
façon schématique, on peut les diviser en deux grands types : les examens biologiques (analyse de sang, d'urine...) et les examens d'imagerie médicale.
1.
2.
3.
radiographie (b)
échographie (a)
fibroscopie (c)
Texte 3 :
Cette technique permet de visualiser les organes creux (les bronches,
l’intérieur du tube digestif, les voies urinaires, …) grâce à la lumière qui
est guidée dans une fibre optique.
Pour pratiquer cet examen, on utilise un endoscope (ou fibroscope)
constitué d’une minuscule caméra au bout d’une fibre optique logée dans
un tube flexible et reliée à un ordinateur qui numérise les images saisies,
les affiche sur un moniteur et les enregistre. Ils peuvent être équipés de
pinces afin de réaliser des prélèvements pour une analyse en laboratoire.
Texte 2 :
Cette technique permet surtout l'étude du squelette et des articulations, des poumons, de l'abdomen. L’appareil utilisé pour cet examen
est constitué d’un bras articulé muni d'un tube à rayons X et d'une plaque contenant un film sensible à ces rayons. Le pupitre de commande
derrière lequel se trouve le personnel médical est séparé du reste de la pièce par une vitre protectrice en plomb.
Les rayons X sont des ondes électromagnétiques de hautes fréquences, de l’ordre de 1017 Hz à 1019 Hz. Les rayons X possèdent une énergie
importante et pénètrent facilement dans la matière. Au cours de leur trajet, ils subissent une atténuation, qui dépend de la composition et
de l’épaisseur des structures rencontrées : air, graisse, eau (les tissus mous et les liquides), os. Les rayons non absorbés sont recueillis sur
le film sensible : les zones les plus sombres sur l’image correspondent aux tissus transmettant le mieux les rayons, à l’inverse les os
paraissent blancs car ils les absorbent beaucoup.
Selon leurs fréquences, les ondes électromagnétiques peuvent être visibles, cas de la lumière. Celles non perceptibles par l’œil sont : les
rayons X aussi utilisés pour les scanners, les infrarouges (entre 1011 Hz et 1014 Hz) utilisés pour les thermographies, ou les ondes radio (de
fréquence 108 Hz) utilisées pour l’IRM, etc. La vitesse de propagation de ce type d’onde est de 3,00.108 m.s–1 dans le vide, et sensiblement
moins dans les milieux matériels, quand elles ne sont pas absorbées.
Texte 1 :
Cette technique permet l’étude de multiples organes de l’abdomen
(foie, reins, vessie, organes génitaux), la recherche des anomalies
qui pourraient les atteindre (tumeurs, infections, malformations)
et peut parfois guider un prélèvement en profondeur.
Au cours d’une grossesse, elle permet d’étudier la vitalité et le
développement du fœtus, de dépister des anomalies ou encore de
déterminer le sexe de l’enfant.
Pour pratiquer cet examen, on applique une sonde contre la peau
en regard de l’organe à explorer. Cette sonde émet des ultrasons,
ondes sonores imperceptibles à l’oreille humaine, qui traversent
les tissus. Ces ultrasons sont ensuite renvoyées sous la forme d’un
écho, et l’analyse du temps qu’ils mettent pour revenir renseigne
sur la position, la forme ou les dimensions du bébé. Ce signal va
être analysé par un système informatique qui retransmet en
direct une image sur un écran vidéo.
Les fréquences des ultrasons s’échelonnent de 2MHz à 15 MHz
selon les organes ou les tissus biologiques. Dans l’air, la vitesse des
ultrasons est de 340 m.s-1 ; dans l’eau, de 1480 m.s-1 ; dans les
tissus mous (peau, graisse, foie, muscle..), elle varie de 1450 m.s-1
à 1600 m.s-1 et dans les os, de 2100 à 5000 m.s-1.

Thème 1 – La santé Chap2. Les ondes au service du diagnostic médical
 Questions :
1. Associer au nom d’une technique, un texte et une « image ».
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2. Quel type d’onde est utilisé pour réaliser une échographie ?
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3. Quelles sont les fréquences des ultrasons utilisés ?
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4. De quoi dépend la vitesse des ultrasons ?
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5. Quels types d’ondes électromagnétiques sont évoqués dans les textes ?
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6. Peut-on utiliser des ondes électromagnétiques de fréquences quelconques pour réaliser une radiographie ? Justifier.
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7. Les ondes électromagnétiques se propagent–elles plus vite ou moins vite que les ondes sonores ? Connaissez-vous une situation
permettant de s’en rendre compte ?
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8. Quel est l’intérêt commun à ces trois techniques d’imagerie médicale ?
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