bases physiques de la radiologie aux rayons x

LE SCANNER MEDICAL
DR ABDOULAYE TAYE
UNIVERSITE ALIOUNE DIOP DE BAMBEY
PRESENTATION AU SEMINAIRE DU JEUDI 15 AVIL 2014
À l‘hopital Abass NDAO

PLAN GENERAL
•OBJECTIFS
•INTRODUCTION
•NATURE, PRORIETES ET PRODUCTION DES RAYONS X
•CONSTITUTION ET FONCTIONNEMENT D’UN TUBE A RAYON X
•FORMATION DE L’IMAGE
•LE SCANNER MEDICAL
•PARAMETRES D’ACQUISITION ET DE RECONSTRUCTION

INTRODUCTION
La tomodensitométrie X (TDM) ou scanographie, appelée « Computerized Tomography
» par les Anglo-Saxons, est une méthode de diagnostic radiologique tomographique,
permettant d'obtenir des coupes transversales, reconstruites à partir de la mesure du
coefficient d'atténuation du faisceau de rayons X dans le volume étudié. La
tomodensitométrie a connu un essor considérable, justifié par son intérêt diagnostique
et l'amélioration continue de ses performances techniques. Elle représente l'une des
applications les plus réussies et les plus fécondes de l'application de l'informatique à la
médecine et à l'imagerie médicale. Le scanner utilise le même principe que la
radiologie normale sauf que dans ce cas, le tube a rayons X tourne rapidement autour
du patient couché, permettant ainsi une découpe précise de l'endroit du corps à
observer. Le scanner permet d'observer l'ensemble du corps en trois dimensions. La
technique du scanner permet l’exploitation précise de nombreux organes. L’avantage
de cette technique par rapport à la radiologie classique est l’obtention, grâce à sa
sensibilité, de résultats, coupe par coupe, des éléments jusqu’alors confondus sur les
clichés radiographiques standards. En effet, en radiologie classique, le faisceau de
rayons X projette sur une plaque radiographique les ombres des organes traversés en
les confondant. Les zones entourées par des tissus plus denses (comme les os) ne sont
donc pas visibles.

INTRODUCTION
Le scanner X pallie cet inconvénient : il permet de visualiser tous les éléments profonds de
l’organisme. Son principe est en effet de choisir un plan de coupe et d’effectuer de multiples
projections sous différents angles afin de connaître le coefficient d’atténuation en chaque point
du plan. Le procédé est du à Bocage (1920)et la première tomographie a été réalisée par
Chamberlain (1935). L’objectif de ce cours est de comprendre la constitution et le
fonctionnement de l’appareil scanner.
Après un rappel sur le principe de formation de l'image et les flous qui la détériorent dans le
chapitre 3, les différents éléments constitutifs de la chaîne d'acquisition de l'image en
scannographie sont décrits dans cette partie en insistant brièvement sur le principe de mesure et
de calcul mathématique et le système de détection qui est en constante évolution.
Dans la suite seront abordés les paramètres d'acquisition et de reconstruction de l'image en
soulignant les différences entre acquisition monocoupe et multicoupe. Enfin, l'analyse des
paramètres gouvernant la qualité d'image permet de démontrer les progrès importants obtenus
notamment en termes de résolution spatiale et temporelle.

BASES PHYSIQUES DE LA TOMODENSITOMETRIE
La tomodensitométrie repose sur deux principes
fondamentaux :
1° On mesure la densité de tissus traversés par un faisceau
de RX à partir du calcul du coefficient d'atténuation. Si le
faisceau de RX, à la sortie du tube, est rendu
monochromatique ou quasi-monochromatique par une
filtration appropriée, on peut calculer le coefficient
d'atténuation correspondant au volume de tissu irradié, par
application de la formule générale d'absorption des rayons X
dans la matière.
I : intensité du faisceau de RX après traversée d'une épaisseur x de matière,
Io : intensité initiale du faisceau de RX,
x : épaisseur de matériau traversé
µ : coefficient d'absorption linéaire du matériau traversé (exprimé en cm-1)