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UE2 – BIOPATHOLOGIE
Date : 21/09/16 et 24/10/16
Promo : 2016/2017
Plage horaire : 16h15-18h15 et 14h-15h
Enseignant : Fernandez
Ronéistes :
RAVIX Samuel
DE JAEGHER Robin
SOULETIE Kiara
L’IMAGERIE PAR RX
I. Imagerie par RX
1. Production des RX
A. Spectre continu
B. Spectre discontinu
2. Interactions et atténuation du faisceau
A. Effet Compton
B. Effet photoélectrique
C. Atténuation
3. Image radiante
4. Détection des RX
A. Les films radiologiques
B. Les tubes amplificateurs
C. ERLM
D. Détecteur plan matriciel
5. Exemples d’applications
II. Tomodensitométrie
1. Principe
A. Scanner
B. Détection
1
2. L’image en coupe
A. Coupe et voxel
B. Matrice
C. Unités Hounsfield
3. Performance et qualité de l’image
A. Résolution spatiale
B. Résolution des contrastes
C. Facteurs de contraste
D. Histoire du scanner
4. Sémiologie de l’image TDM
A. Artéfacts
B. Reconstruction 3D
C. Coroscan
D. Bronchoscopie virtuelle
E. Colonoscopie virtuelle
F. Procédures percutanées guidées par scanner
G. Microtomographie à RX à haute résolution
2
I. IMAGERIE PAR RX
Introduction
Principe de l’imagerie par RX : pour réaliser cette imagerie, vous avez besoin d’un faisceau de RX
qui doit être homogène et qui va être plus ou moins absorbé en fonction des structures que vous allez
vouloir radiographier ou scanographier. Donc le principe est basé sur la différence d’atténuation
des RX avant et après passage de la structure à imager.
Cela va vous permettre de faire de l’imagerie radiographique conventionnelle, de la
tomodensitométrie par RX, mais également de l’absorptiométrie biphotonique encore appelée
ostéodensitométrie :
L’ostéodensitométrie est en fait une imagerie basée sur l’utilisation
de 2 photons, permettant d’avoir accès au contenu minéral
osseux, et suivre notamment la déminéralisation.
Ceci est principalement utilisé pour le diagnostic de l’ostéoporose.
Les femmes monoposées qui ne sont pas substituées par une
hormonothérapie peuvent être plus fragiles : le contenu minéral va
diminuer avec le temps, ce qui explique les fractures du col du fémur
ou du poignet chez les femmes âgées.
1. Production de RX
Leur production nécessite un tube de coolidge, qui est formé de plusieurs éléments :
- une cathode : il s’agit d’un filament en tungstène auquel on va appliquer un courant de chauffage,
et par effet joules, vous allez avoir l’arrachage d’électrons qui vont être ensuite accélérés entre
cette cathode et l’anode. A travers une grille, il y aura focalisation du faisceau vers l’anode.
- an face, l’anode (ici, elle est fixe). On a une plaque en tungstène qui présente un support en cuivre
biseauté : il va y avoir interaction des électrons qui vont être accélérés entre cathode et anode, et
qui vont être à l’origine de la formation des photons X.
En fonction de la pente (angle) de l’anode, vous allez avoir un foyer optique : la surface où vont se
concentrer les RX. Plus la pente est étroite, plus on a une ouverture du foyer.
- un radiateur, ou plutôt évacuateur de chaleur. Dans le rayonnement de freinage que nous allons
voir, il y a énormément de chaleur qui est dégagée et qui va devoir être évacuée par un système de
refroidissement.
3
- tout
ceci
dans une
verre où
vide.
est confiné
enceinte en
on a fait le
Ici, l’anode est fixe.
Mais aujourd’hui, sur les imageurs modernes et scanners, on utilise plutôt des anodes tournantes.
Il s’agit d’une structure en tungstène rhénié avec un corps en molybdène ou en graphite, et qui va
tourner à grande vitesse autour d’un retord.
L’avantage, c’est que les électrons ne vont pas toujours impacter la cible de tungstène au même
endroit puisque l’anode tourne : cela permet un allongement de la durée de vie de ces tubes.
De plus, la grande vitesse va augmenter la puissance des électrons qui vont bombarder la cible :
augmentation de la puissance du tube par augmentation de la vitesse de rotation. Et on note une
répartition de la chaleur tout au long de la piste.
Que se passe t il en fait au niveau de la cible ?
2 types d’interactions :
- rayonnement de fluorescence : interaction avec les électrons arrachés au niveau de l’orbitale, qui
vont entrainer des phénomènes d’ionisation ou d’excitation.
4
- rayonnement de freinage ou bremsstrahlung : interaction avec le champ électrique
périnucléaire (les électrons passent très proches du noyau, ils vont être accélérés puis freinés au
niveau des atomes de la cible.).
Au maximum, 1% de l’énergie va être transformée en
rayonnement X (1% à 0.1%), tout le reste étant dissipé sous
forme de chaleur.
On a une valeur énergétique qui va aller, si l’électron est
stoppé de la valeur 0, jusqu’à une énergie maximale de votre
photon : valeurs énergétiques de 0 à E0.
Ainsi, vous allez créer en fait un spectre polyénergétique ou polychromatique : il y aura différents
photons en fonction du positionnement de l’électron au voisinage de l’atome de la cible.
On parlera de spectre continu pour le rayonnement de freinage, et discontinu pour le rayonnement de
fluorescence.
A) Spectre continu (rayonnement de freinage)
L’énergie de ces photons va augmenter :
- d’une part avec l’énergie des électrons (plus l’énergie des électrons va être élevée, plus votre
énergie du rayonnement de freinage va être élevée)
-
et d’autre part avec le carré de la tension entre la
cathode et l’anode
Adéquation entre tension et énergie.
A noter qu’au niveau du tube, on a des milliampères et
kilovoltage.
Lorsque vous augmentez la tension, vous augmentez la
surface sous la courbe : c’est à dire la quantité d’énergie,
mais également l’énergie maximale des photons X. Car en fait, plus on augmente la tension, plus les
électrons vont être accélérés, plus l’impact va être fort, et donc l’énergie maximale va augmenter. Ca,
c’est la 1ère chose.
5
2e chose, l’énergie va également augmenter avec le nombre d’électrons produits : vous allez non
pas accélérer leur vitesse entre la cathode et l’anode, mais vous allez augmenter la production des
électrons par effet joules au niveau de la cathode en augmentant la température. Vous allez ainsi
arracher plus d’électrons.
Si vous ne modifiez pas la tension, vous allez augmenter la surface sous la courbe du niveau de
l’énergie produite. Mais par contre, comme vous n’avez pas accéléré, l’énergie de vos photos sera
identique. Donc vous aurez au final plus d’énergie photonique produite mais l’énergie maximale des
photons produits sera identique.
Autre point qui va également jouer sur l’énergie : le numéro atomique (Z) de l’anode (généralement
du tungstène). En fonction du Z, vous allez avoir un nombre d’électrons au niveau de l’anode qui
vont être arrachés.
La quantité d’énergie, c’est la surface d’un triangle rectangle
(avec une valeur k qui correspond à d’autres paramètres du
tube).
=> 3 données qui vont influer : le Z, le nombre d’électrons arrachés au niveau de la cathode, et la
tension appliquée au tube (en rapport avec l’effet joules : augmentation de la chaleur au niveau de la
cathode).
B) Spectre discontinu (rayonnement de fluorescence)
Lorsque vous avez une ionisation et que l’électron va retomber sur son orbitale d’origine, son énergie
va être transformée en rayonnement de fluorescence
Les raies de fluorescence vont se surajouter, qui correspondent aux énergies des orbitales les plus
profondes. Cela va également participer à l’énergie produite par le tube.
Elle concerne principalement les électrons des couches profondes des matériaux, et la Z élevée
(comme le tungstène) principalement.
Les paramètres qui vont influencer le spectre de raies :
- + la tension augmente, + l’énergie des électrons va augmenter, et + le nombre de raies sera
important.
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- l’amplitude (augmentation de la quantité d’énergie) des pics correspond en fait au nombre
d’électrons qui frappent la cible par l’augmentation
du courant de chauffage.
Mais ce spectre n’est vraiment intéressant que pour
des énergies de photons suffisamment élevées.
En effet, cette énergie est basée sur l’absorption des
photons par la structure que vous allez traverser. Donc
si vous avez des photons de trop basse énergie, ils vont
être complètement absorbés par l’organisme : rien ne
va sortir, vous n’aurez pas de photos à la sortie du
corps qui permettront de vous montrer une différence
avant/après irradiation de l’organisme. A ce moment
là, il va falloir s’affranchir de tous ces photons de
basse énergie qui vont être filtrés.
Pour cela, plusieurs systèmes de filtration :
- le tube en lui même : émoussement du spectre (disparition des photons de basse énergie qui ne
participeront en rien à l’imagerie et ne feront qu’irradier le patient).
- filtrations additionnelles : petites plaques d’aluminium à la sortie du tube qui absorberont les photos
de
basses
que les photons
énergie pour ne garder
d’intérêt.
==> Pour résumer
Faisceau de RX : ensemble des photons qui vont être émis dans une direction donnée et qui vont sortir
du tube, par une source de petite dimension issue du foyer optique de l’anode.
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L’énergie est proportionnelle :
- à l’intensité du courant de haute tension (va permettre de chauffer le filament de la cathode)
- au numéro atomique Z de l’anode
- au carré de la tension appliquée entre la cathode et l’anode.
2. Interaction et atténuation du faisceau
A) Effet Compton
Il s’agit de l’interaction avec les électrons périphériques qui
ont des énergies de liaisons faibles. Ils sont responsables de
photons
diffusés,
qui
vont
dégrader
l’image.
Il va prédominer à des énergies et des tensions élevées et si le
Z est faible (qu’on va avoir dans le tissu pulmonaire,
hépatique).
B) Effet photoélectrique
Il s’agit de l’interaction avec les électrons
profonds.
L'arrachement de ces électrons va provoquer
soit une ionisation (un arrachement complet)
soit une excitation, et on va avoir un retour a
l'état fondamental avec l'émission également de
raies de fluorescence.
Cet effet photoélectrique est prépondérant à des énergies et tensions faibles et si le Z est élevé (avec
notamment avec les atomes de calcium présent dans les os, exemple dans le corps de la différence
entre le tissus graisseux et le tissus osseux).
C) Atténuation
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Les rayons (ou photons incidents) sont atténués selon le coefficient d’atténuation et l’épaisseur des
tissus ou matériaux traversés.
* Faisceau monochromatique : (une seule énergie en théorie)
- Atténué soit par effet Compton.
- Atténué soit par effet photoélectrique.
N = N0 e− μx
avec
μ : coefficient atténuation (σ + t)
σ
:
coefficient
t
:
coefficient
atténuation
atténuation
par
par
effet
effet
Compton
photoélectrique
Ce diagramme met en évidence le coefficient d’atténuation résultant de ces 2 composantes en fonction
de l’énergie des photons X dans le cas de l’eau. Rappelons que le corps humain est effectivement
composé à 80% d’eau.
On note que c’est principalement par effet Compton que l’interaction se fait, mais on a une
prédominance de l’effet photo-électrique aux énergies les plus basses.
* Faisceau polychromatique : (issus par exemple d'un tube de rayons X)
9
Il s’agit ici de faire une somme exponentielle décroissante de chaque type de rayons X. Les
atténuations sont différentes selon les différentes énergies des
rayons X.
− μ1x
− μ2x
− μnx
N=N e
+N e
…… + N e
1
2
n
3. L’image radiante
Une fois que le faisceau de rayons X sera passé au travers de l’organisme, il en ressortira atténué de
manière différente selon les structures traversées et l’image recueillie est appelée image radiante.
Cette
image
est
faite
de
plusieurs
composantes
:
1) Aérienne comme dans les poumons.
2) Les tissus mous et le gras comme dans le
foie et l’abdomen. (a peu près la consistance
du muscle)
3) Une composante osseuse.
Ces différentes structures vont atténuer de façon différente et cette information qui va être portée, est
appelée image radiante ou ombres portées ou opacités radiologiques qui va être ensuite détectée pour
donner une image lumineuse.
L’image lumineuse est l’image enregistrée sur le film, obtenue grâce aux matrices de détection pour
pouvoir interpréter l'image en niveaux de gris.
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Si le faisceau n'est pas atténué -> l’image apparaît en noir.
S’il est absorbé par une structure -> blanc sur l’image.
Ainsi les poumons apparaissent noirs et les os apparaissent blancs.
L’image radiante va dépendre de plusieurs paramètres :
- Le numéro atomique des atomes du tissu : le Z est faible au niveau des tissus non osseux mais
plus élevé au niveau de l’atome de calcium des os. L'énergie des faisceaux incidents seras d'autant
plus atténué que le Z du tissus traversé est grand.
- De la masse volumique des tissus.
- De l’épaisseur des tissus et de l’épaisseur totale des tissus traversés.
Ces paramètres vont jouer sur les contrastes de l’image.
Sur l’image de
gauche,
l’image
recueillie en I1 va
être plus atténuée
que celle en I2.
Si le faisceau traverse des tissus d’épaisseurs et de masses volumiques différentes, il va de soi qu’il
y
aura
des
différences
de
contrastes
entre
ces
deux
tissus.
Exemple : Si on fait une radio sur un enfant et sur un adulte obèse on va avoir pour une même structure
moins de contraste chez l’adulte obèse du fait de la présence de gras.
L’image radiante va également dépendre de l’énergie du rayonnement incident :
- si basse tension : effet photoélectrique prédominant, le contraste dépend du Z, il est très marqué
entre os et tissus mous ou entre tissus de masse volumique proches.
Exemple : La mammographie. Il s’agit d’une radiographie de la glande mammaire (examen de
dépistage du cancer du sein pour les femmes de plus de 50ans).
- si haute tension, l’effet Compton est prédominant, le contraste dépend de la masse volumique qui
est proche entre os et tissus mous donc faible contraste -> diffuse.
Comment modifier l’image radiante ?
* On va avoir des structures de composition très proche avec les muscles derrière (grand et petit
pectoral). Dans la glande elle-même on va avoir des structures graisseuses qui vont atténuer plus
ou moins les faisceaux de rayon X.
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Ce qu’on veut voir dans ces radiographies ceux sont la présence
*
de petites structures de calcification qui ont une densité plus
importante. Si malheureusement elles sont présentes c’est que c’est un
signe de cancer débutant.
Pour obtenir un bon contraste entre ces différentes structures on
*
va choisir le bon coefficient d’atténuation et des énergies adaptées car
si l’énergie est trop élevée on risque de ne pas avoir de grosse
différence d’atténuation entre les structures. On va privilégier les
énergies basses où l’effet photoélectrique est prédominant. En
revanche, si l'on veut réaliser des images sur l’os, on utilise des
énergies beaucoup plus élevées, et on favorise donc l’effet Compton
(problème car plus de photons diffusés donc l’image pourra
éventuellement être de moins bonne qualité).
D’où la nécessité de jouer sur ces paramètres (tension par exemple, pour augmenter l’énergie) pour
bien voir la structure que l’on veut imager et avoir un contraste optimal.
Lorsqu’on a des tissus de densité très proche par exemple dans le haut du thorax, on a du mal à faire
la différence entre les tissus vasculaires et les tissus mous dans lesquels se situent ces vaisseaux. On
va donc augmenter le contraste avec l’injection de produit de contraste.
Ces produits de contraste ont un Z élevé comme par exemple le Barium (Z=56), de l’Iode (Z= 53)
ce qui va permettre d’avoir des interactions différentes entre ces atomes contenu dans ces structures.
Le sulfate de Barium va être utilisé pour le tube digestif, pour les voies urinaires et les vaisseaux on
utilise principalement de l’Iode qui est hydrosoluble.
On va pouvoir mettre en évidence des rétrécissements aux niveaux des vaisseaux, des sténoses ou
encore des plaques de graisses appelées des plaques d’athérome.
Ici on a ajouté du produit de contraste au niveau artériel, on voit l'aorte et
les carotides, les vaisseaux destinés aux membres supérieurs et a visé
encéphalique.
Ce sont des structures que l'on ne verrais pas en radio si on augmentais
pas le contraste à l'intérieur des tuyaux, pour pouvoir bien les voir comme
ici, on voit une carotide qui est très fine.
Ici sur image de l’abdomen on a injecté par voie basse (= par voie de lavement = lavement baryté =
transit coli-baryté) du sulfate de barium avec de l’air et de l'iode. Cela nous permet d'avoir un bon
contraste de la paroi.
On peut très bien distinguer à ce moment s’il y a présence d’une excroissance appelée diverticule ou
encore la présence de polypes.
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Urographie intraveineuse : on peut voir les calices des reins,
l'uretère,
le
bassinet
et
la
vessie.
Sur l’image de la vessie, on peut distinguer, grâce aux produits
de contraste, la présence ou non d’un calcul (= lithiase)
responsable d’une colique néphrétique qui empêche la bonne
excrétion au niveau du rein. On verrait dans ce cas un
gonflement en amont.
On peut également réaliser une arthrographie du
genou en injectant directement le PDC dans
l’articulation par ponction articulaire, précisément
dans les différentes cavités synoviales.
Cela permet de visualiser la cavité synoviale et par
contraste inversé les ménisques alors que sans PDC
on ne pourrait pas les distinguer car les ménisques
sont des cartilages qui ont une densité très proche
de celle du liquide synovial. Il est possible alors en
insérant une petite caméra d’aller chercher des
bouts de cartilage ou de ménisque qui s’est fissuré.
4. Détection des rayons X
A) Les films radiologiques
On dispose :
- d’un support polyester sur lequel il y avait une émulsion photographique avec ces cristaux
d’argent qui vont être ionisés et produire des RX. Au final, ils vont noircir plus ou moins un film
en fonction de la quantité reçue : image en négatif.
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- d’écrans luminescents renforçateurs : le rayonnement entre en contact avec les cristaux de
tungstate de calcium qui va irradier lui-même une émulsion, amplifier le signal, ce qui permet de
moins irradier les patients. On augmente la sensibilité donc diminue le temps d’exposition.
Leur développement est automatique, mais le problème de ces films c’est qu’ils sont non modifiables,
vieillissent assez mal, et de nombreux artefact sont possibles.
Aujourd’hui on n’utilise plus ces films, on utilise plus particulièrement la numérisation.
B) Les tubes intensificateurs
Ils permettent d’obtenir des images en direct sur un patient qui permet de faire des gestes
interventionnels.
1) une photocathode (= écran primaire) va détecter les rayons X, les amplifier par un amplificateur
de luminescence, qui va arracher des électrons en augmentant la vitesse
2) ils vont être récupérés par un écran secondaire qui va lui-même transformer, au niveau de son
anode, les électrons en photons lumineux
3) puis ils vont être analysés par vidéo ou par une caméra CCD pour obtenir une image numérique
par différence de potentiel
(Le gain d'information va être multiplié par 8 000 à 15 000.) (49'40'')
Remarque : Souvent utilisé pour la radiographie interventionnelle et des examens avec des PDC.
Les
avantages
:
Acquisition
en
temps
réel
(très
rapide)
- Diminution des doses car on va envoyer les rayonnements utiles uniquement (grâce à une
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pédale
sous
la
table
- Économie des films, enregistrés sur des PAX ou même sur des CDs
La
limite
- Mauvaise résolution spatiale si on a un grand champ d’exploration
du
patient)
:
C) Les écrans à mémoire « ERLM »
En fait le couple film/écran renforçateur va être remplacé par un écran qui comprend des cristaux
phospho-luminescents, qui ont la propriété, lorsqu’ils sont traversés par des rayons X, de passer à
l’état intermédiaire stable.
Les électrons sous l’impulsion de l’énergie des rayons X vont passer au niveau intermédiaire et vont
donner ce qu’on appelle une image latente. Tant qu’on ne touche pas à cette image, elle va être
conservée au niveau de la cassette.
Pour récupérer cette image il va falloir ensuite irradier par un laser l’ensemble de la surface de ces
cristaux pour les faire revenir à leur état initial. En revenant à ce niveau basal, les électrons vont nous
donner une information de lumière qui va pouvoir être numérisée et nous donner l’image (puis
effacement et possibilité de réutilisation)
La révélation va se faire sous stimulation photo-laser : c’est pour cela qu’on appelle ces écrans au
phosphore.
Ex : On retrouve ces écrans au phosphore chez le dentiste.
Remarque : Pour des faibles rayonnements X, on a des réponses sigmoïdes. Le noircissement n’est
pas énorme, ensuite on a une étape linaire de noircissement du film proportionnelle aux rayons X que
le film reçoit. Si on expose trop aux rayons, il y aura un trop gros noircissement du film.
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Les
avantages :
- Réponse linéaire (différent de l’écran film)
- Utilisable au lit du patient.
Possible
de
faire
une
- Possible de faire un calibrage pour avoir une image de qualité
optimale.
lecture
différée.
La limite :
- La résolution spatiale est moins bonne qu’avec le film écran.
D) Détecteur-plan matriciel
Semblable à un appareil photo numérique en grande dimension.
Utilisation de semi-conducteurs chargés (SC) dans le système de détection. On aura, en fonction de
l’énergie des RX reçue par la matrice, un mouvement des électrons à l’intérieur de la structure «
électron – trou » présente dans les SC.
On obtient des informations au niveau d’électrodes (en faisant de petites différences de potentiel),
avec des électrodes de 140μ. La matrice active va alors pouvoir enregistrer numériquement l’image.
-> Plus de balayage de la surface de recueil mais conversion puis transfert du signal électrique obtenu
sur le détecteur grâce à un système de conversion à disposition matricielle.
2 types de systèmes sont possibles :
- La conversion électrique directe : ici à base de Sélénium, qui va entrainer donc la transmission
d’une charge électrique vers des micro électrodes qu’on appelle une matrice active avec des
microélectrodes de très petite taille (>200μ) déposées sur une matrice.
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Les modifications de différence de potentiel en rapport avec le mouvement des électrons dans le SC
donnent le signal électrique. Vous avez donc une proportionnalité entre les rayonnements X déposés
et la réponse électrique du semi conducteur. En temps réel, sur le patient, sans besoin de balayage
(contrairement
aux
écrans
phosphore).
- La conversion lumineuse indirecte avec couple scintillateur/photodiodes : ça ne se passe plus
par système de SC avec des charges électriques, mais par scintillation.
Les RX vont, en fonction de leur énergie, faire scintiller un cristal de Iodure de Césium (qui va faire
de la lumière), avec des micro-électrodes au niveau de la matrice qui sont en fait des photodiodes au
Silicium (ou des détecteurs qu’on a au niveau des caméras CCD). On aura alors une image en direct
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avec
une
structure
réutilisable à
l’infini.
Détecteur plan matriciel flashscan taille des pixels = 127μm
Les avantages :
Image
en
temps
réel
(peut
se
faire
à
la
chaîne)
et
rapide
- Acquisition numérique grand champ (plus c’est grand plus c’est cher)
- Signal électrique directement numérisable
Possibilité
d'amplifier
les
images
- Excellente résolution en contraste à faible dose par efficacité quantique = amplificateur > film/écran
et écrans phosphore.
Par exemple pour la mammographie (dernière imagerie que l’on ait faite avec système de film), il
faut une précision dans la résolution d’image qui soit vraiment très fine. Aujourd'hui on est passé en
numérique même pour les mammographies parce qu’on a des détecteurs de grande qualité avec des
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détails
de
l’ordre
du
pixel
de
centaines
de
microns
(100-200
μSv).
A Pellegranne (son hôpital), on a le tube de Coolidge et
l’écran matriciel comme un super appareil photographique,
il est en mode fixe pour faire le thorax à grande échelle
quand les patients rentrent au CHU mais on a la possibilité
d'avoir ces types de détecteurs sur des lits pour faire des
patients couchés, de profil.
Intérêt de la numérisation : les patients peuvent ressortir
avec leur CD, intéressant pour la télé- médecine. On peut
donc en effet faire de la médecine à distance ; par satellites,
imagerie
réseau.
5. Exemples d’applications
Rappel : L’image numérique correspond à des matrices formées de pixels -le plus souvent des carréschacun contenant une valeur binaire : à 1 bit (minimum binaire de l’image) seront associées 2^n
combinaisons. On aura autant de différences de gris que souhaité. Plus il y a de pixels, plus l’image
est précise.
Par exemple vous pouvez remarquer la différence de contrastes en fonction des différents matériaux
utilisés comme le titane.
A gauche : l'imagerie d'une prothèse de hanche
douloureuse, vous savez que le problème de ces
prothèses est qu'à la longue elles peuvent se
desceller et deviennent douloureuses c'est ce qu'on
observe ici en effet l'espace est anormal entre le
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cotyle
et
le
biomatériau
qui
reçoit
la
tête
fémorale.
A droite : on a une queue de prothèse qui est douloureuse à cause
d'une hypodensité (une image un peu plus sombre) ce qui signifie
qu'il y a moins de tissu osseux c'est le début de descellement d'une
queue de prothèse de hanche.
Il existe par exemple sur les genoux différents types de prothèses, dont les prothèses totales (à gauche)
ou uni-compartimentales (à droite).
En
cas d'arthrose ou de malformation, ce sont les hémiprothèses qui sont utilisées, au niveau du compartiment
douloureux - là où il n'y a plus de cartilage - pour soulager
le patient.
On peut également reconnaître des prothèses importantes
pour des patients qui ont eu des carcinomes, où il y a la
fois de grosses tiges et la structure articulaire du genou
(radios pour rechercher des appositions périostées qui
signent l’infection).
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On peut également voir des infections sur les prothèses grâce
aux radios, ici c'est un panoramique dentaire.
Radio dentaire, avec des implants : pour regarder la résorption
osseuse autour d'un implant qui pourrait être signe d’une
infection.
Ici on voit le positionnement d'une prothèse rachidienne, après la mise en
évidence d'une hernie lombaire avec protrusion de l'hernie au niveau du canal
médullaire, c'est très douloureux cela peut causer une sciatique.
A droite on a enlevé le disque : on peut ainsi mettre une prothèse, on a
2 structures métalliques séparées par une bille en céramique. C'est une
radio post interventionnelle.
=> Artériographie
= radiographie des artères (avec produit de contraste) pour éventuellement visualiser de petites
plaques de graisses (plaques d’athérome) s’il y a une sténose (rétrécissement vasculaire).
Le patient est sur la table, endormi, dans un environnement le plus stérile possible.
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On introduit d'abord un cathéter à l'intérieur de l'artère fémorale afin d'y injecter le produit de
contraste, puis on remonte à l'endroit où l'on souhaite visualiser l'anomalie et faire un éventuel geste
: dilatation d'un ballonnet et/ou endoprothèse.
On est ici remonté jusqu'à la crosse de l'aorte, on y a injecté un PDC (qui a
un effet photoélectrique prédominant donc bon contraste), on regarde les
anomalies, ici une sténose du calibre de l'artère.
Il y a des précautions à prendre par rapport au PDC (iode ou baryum = atomes lourds) :
- ils sont néphrotoxiques, il faut donc toujours vérifier la fonction rénale du patient (analyse de la
clairance de la créatinine). En général, on évite d'injecter le PDC si cette dernière est inférieure à
30 mL/min : contre indication en cas d’insuffisance rénale.
- faire également attention aux patients présentant des allergies (souvent aux produits iodés) : il faut
alors faire des préparations particulières, comme des anti-histaminiques. Il faut par conséquent
faire un bon interrogatoire afin d'éviter le choc anaphylactique qui peut aller jusqu'au décès du
patient.
Une salle de cathétérisme: on voit le générateur de rayons X, l’amplificateur de brillance et la table
complètement
télécommandée que l’on
peut adapter.
=> Coronographie
= radiographie des artères coronaires. On remonte par l'artère fémorale en remontant l'aorte jusqu'au
niveau de l'ostium des artères coronaires, on cathétérise, on injecte le PDC.
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Par exemple dans la coronaire droite, vous avez le cœur avec les
trois segments de l'artère coronaire on est en oblique antérieure
gauche.
Pour la coronaire gauche (ici), vous allez vous mettre en
oblique antérieure droit.
Ici on a une obstruction à cause d'une plaque d'athérome,
on peut la dilater avec un ballonnet, écraser la plaque et
rétablir le flux sanguin.
On va gonfler le ballonnet du cathéter plusieurs fois à pression constante. Sur l'image à gauche, avant
le geste, le flux était trop faible, alors qu’après l'intervention sur l'image à droite, le calibre est correct
avec un
retour
du flux
sanguin.
Aujourd’hui, on met en place des endoprothèses vasculaires (stents) qui sont des petits grillages qui
vont prendre la forme de l'artère, qui permettent de retarder la récidive.
Auparavant, 6 mois après la dilatation, la sténose réapparaissait.
Le Stent actif (recouvert de différents produits) permet d'agir sur la plaque d'athérome, et de ralentir
sa formation (soulage les douleurs), ce qui diminue également l'agrégation des plaquettes et des
thrombus et peut éviter l'arrivée de l'infarctus. Ici, on injecte un anticoagulant (thrombolytique) en
même temps que ce type de geste.
II. TOMODENSITOMETRIE PAR RX
(encore appelée image scanner)
23
Historique
Assez récent dans l’histoire de la médecine. Imagerie apparaissant dans le début des années 70.
A l'époque un scanner cérébral prenait 40 à 50 minutes ; aujourd’hui il faut 10 secondes, grâce à
l'argent de la production EMI des Beatles qui a permis à Hounsfield de mettre au point un premier
prototype de scanner à la fin des 60.
•1968
:
Premier
prototype
industriel.
•1971
:
Premier
examen
tomodensitométrique
cérébral.
•1974
:
Premier
appareil
corps
entier
•1979 : Prix Nobel de médecine décerné à Allan MacLeod et Godfrey Hounsfield pour la mise au
point
du
premier
scanner.
•1989
:
Acquisition
hélicoïdale.
•1992
:
Acquisition
de
deux
coupes
simultanées
par
rotation.
•1998 : Acquisition multi-coupes ou multi-barrettes.
Aujourd’hui, on peut faire énormément de coupes, et ce rapidement : la révolution a été d'avoir des
coupes transverses (coupes tomographiques) ; on peut désormais reconstruire en 3D, en coupe
coronale et en coupe frontale.
1. Principe du scanner
On dispose de :
• un tube à rayons X qui tourne autour du patient (tube de Coolidge donne une image en 3D)
•
un
ensemble
de
détecteurs
disposés
en
hémi-couronne
• sur la mesure de l’atténuation d’un faisceau de rayons X qui traverse un segment du corps.
• le tube et les détecteurs tournent autour de l’objet à examiner.
• de multiples profils d’atténuation sont obtenus à des angles de rotation différents.
•
ils
sont
échantillonnés
et
numérisés.
• les données sont rétro-projetées sur une matrice numérique de reconstruction puis transformées en
image analogique.
Remarque : Lorsqu'on manipule des rayons X, on se retrouve derrière un écran plombé. On peut
activer à distance un injecteur automatique branché sur une veine du patient qui injecte le PDC au
patient, et réaliser des images avant/après PDC.
24
A) Le Scanner
B)
On a le tube, les détecteurs et toute l'informatique et l’électronique embarquée dans le système.
L'ensemble tourne autour du patient pendant que le lit rentre dans le tube pour donner une imagerie
en hélices, hélicoïdale.
Lors de l'acquisition, on obtient des mesures d'atténuation en fonction des angles de rotation du couple
tube/détecteur. Le faisceau de rayons X traversant un objet homogène d'épaisseur x subit une
atténuation, en fonction de la densité électronique de l’objet.
X = X0 e -μx
Donc : Log X0/X = μx
Le faisceau rencontre des structures de densité et d'épaisseur
différentes. L’atténuation dépend donc de plusieurs inconnues μ1x1,
μ2x2, ....μnxn (effet Compton, effet photoélectrique). On va extraire le
μx, ce qui nous donne les informations reçues par les détecteurs.
Le faisceau de rayons X va traverser différentes structures, ici d'abord
la peau puis le gras, ensuite le foie, la rate, l'estomac, puis la vertèbre.
Pour chaque voxel on va obtenir des densités un petit peu différentes
donnant par la suite des atténuations différentes.
On a donc à la fin un μ résultant. Ici avec un seul faisceau, on a peu d'informations, c'est donc en
tournant autour du patient qu'on va avoir la reconstruction des structures traversées.
B) Détection
25
des
RX
en
signal
• Transformation
• Proportionnel à l’intensité du faisceau de RX.
électrique.
• Le profil d’atténuation ou de projection correspond à l’ensemble des signaux électriques fournis par
la totalité des détecteurs pour un angle de rotation donné.
• Enregistrement d’une série de profils d’atténuation résultant de la traversée de la même coupe selon
différents angles de rotation (de l’ordre de 1000 à 3000 mesures par rotation). Fonction de la distance
que l’on veut imager, évidemment le nombre de rotation va varier en fonction de la longueur que l’on
veut examiner (acquisition crane, thorax, corps entier...)
Profils d’atténuation et rétro-projection :
A chaque rotation, de multiples profils d’atténuation sont
obtenus selon différents angles de rotation. C'est ensuite la
somme de tous les profils (ou projection) qui va permettre de
reconstruire l'image.
•
Les
projections
sont
échantillonnées
et
numérisées.
• Conversion des données brutes (valeurs numériques) avec une adresse spatiale
• Reconstruction possible d’une image du plan de coupe étudiée à partir de n projections obtenues
selon
des
angles
différents.
• Ces projections sont rétro-projetées sur une matrice de reconstruction.
NB : Avec une seule projection on ne peut pas avoir d’image.
Ci-dessus une animation qui simule les rayons X par un projecteur qui vont traverser le cube. On a 3
angles différents qui donnent 3 profils différents : c'est une rétroprojection ou encore un épandage,
il y a pour chaque angle différentes atténuations.
26
On appelle fantôme une structure qui matérialise un organe, ici les poumons. L’atténuation est faible
au niveau de l'air et forte au niveau de l'os. Plus on multiplie les profils, plus lors de la rétroprojection
la définition de la structure augmente, ainsi à partir de l'image on obtient l'objet en tomographie, en
tomodensitométrie en tournant autour du patient.
Pour des structures plus complexes, il faudra plus que 72 projections.
• Après rétro-projection, l’objet reconstruit n’est pas aussi pur que l’objet initial (altération)
• Il faut un filtrage ou convolution (artifice mathématique) pour améliorer le résultat de l’épandage =
on parle de rétro-projection filtrée
• Logiciels de reconstruction (rétro-projection, transformée de Fourier) pour obtenir une image qui
est la représentation la plus fidèle possible.
2. L’image
27
A) Coupe et voxel
La coupe obtenue est un volume, car le
détecteur a une certaine dimension qui
donne la taille de la coupe, ce qui
détermine le voxel (un élément volumique
assimilé à l'élément basique de l'image : le
pixel) qui va donner une image 3D.
Il y a une séparation des voxels au niveau de la matrice, qui
va avoir plusieurs lignes et colonnes. Une image de scanner
correspond a 512 lignes par 512 colonnes.
Dans chaque voxel, il y a l’information de l’ensemble des coefficients d’atténuation, résultant de la
rétro-projection de l’ensemble des profils d’atténuations (= résulte de l’atténuation du rayon X
incident en fonctions des différentes densités électroniques des tissus traversés). La densité est une
information d'atténuation au niveau de chaque voxel.
B) Matrice
28
A chaque voxel de la matrice de reconstruction correspond une valeur d’atténuation μ ou de densité.
En fonction de sa densité, chaque voxel est représenté sur l’image par une certaine valeur dans
l’échelle des gris, proportionnelle à l’atténuation.
Plus c’est atténué, plus on va vers le blanc et vice-versa. La densité est donc différente en fonction
des tissus traversés et ceci de façon hélicoïdale, tranche par tranche sur votre patient.
Ici une coupe de scanner, au niveau abdominal, obtenue
à partir de tous les profils d'atténuations autour du
patient, avec donc des densités différentes.
A l'extérieur du patient on a une densité quasi nulle, on
a ensuite des tissus de plus en plus denses, avec l'échelle
de gris qui varie. On voit le gris du foie, le blanc de la
vertèbre. On a injecté du PDC, on voit donc le rein sur
la droite de l'image ainsi que l'aorte.
C) Echelle Hounsfield
Les coefficients de densité sont exprimés en Hounsfield (UH ou HU en anglais).
Ces unités vont nous permettre de définir, voxel à voxel, la valeur de densité, donc d’atténuation.
Elles sont proportionnelles à l’atténuation de faisceau de RX qui a traversé le patient.
Elles vont être disposées sur une échelle aux valeurs arbitraires suivantes :
• Variations entre -1000 et +1000
• 0 pour l’eau, -1000 pour l’air (peu dense : noir) et +1000 pour l’os (très dense : blanc)
• Remarque : certaines structures très denses en métal (pace-makers, prothèses...) peuvent aller
jusqu'à 3000.
Cela va nous donner énormément de valeurs de gris. Cependant, l’œil humain est capable de
distinguer moins de 30 niveaux de gris. Au-delà, tout se ressemble… donc il va falloir trouver un
artifice pour modifier cette échelle.
Cette échelle va permettre de déterminer une fenêtre de visualisation au niveau de chaque coupe avec
ce qu’on appelle :
- niveau (level) : valeur centrale des densités visualisées
- largeur (window) : nombre de niveaux de densité
Fenêtre = densités traduites sur l’écran.
29
Epaisseurs et densités croissantes (poumons noir, jusqu’au blanc de l’os, en passant par les tissus
mous qui vont donner du gris).
Ici, parenchyme pulmonaire -600
(pas que de l’air : tissu des
alvéoles, vaisseaux).
Tissus mous : la graisse est moins
dense que l’eau.
Plus le tissu a une densité importante plus les rayons X vont être atténués en fonction de la masse
volumique du tissu et de la densité du tissu.
Lorsqu’on veut examiner des structures de densités très proches, ex cerveau on se retrouver avec 4-5
valeurs de niveau de gris -> on ne sera pas assez fin pour l’interprétation.
On modifie alors la fenêtre : on prend une fenêtre de largeur w, avec une valeur centrale aux alentours
de 50, et on va re dilater la fenêtre avec les mêmes niveaux de gris mais on va redilater en une trentaine
à partir en prenant la valeur la plus basse de ce niveau de gris en noir, et la valeur la plus haute de ce
niveau de gris en blanc. on va avoir des niveaux de gris qui nous permettent à ce moment là de
distinguer des tissus ou pathologies de densités très proches.
-> Vous allez centrer votre fenêtre en fonction de ce que vous voulez regarder.
30
Quand on détaille la zone près de l’eau, on se rend compte qu’on peut individualiser LCR, oedème,
SG (qui est + dense que la SB), caillot/hématomes (beaucoup + denses), calcification.
Possibilité de les observer et les individualiser dans l’image par rapport aux autres structures.
- Lorsqu’on élargit la fenêtre, on l’enrichit en niveaux de gris avec des valeurs éloignées les unes
des autres, mais il y aura une diminution de contraste entre les structures.
- Lorsqu’on diminue la fenêtre, le contraste augment (valeurs, densités très proches les unes des
autres).
Si vous ouvrez toute la fenetre, de -1000 à +1000, voilà
ce que vous obtenez sur une coupe de poumon : l’air est
tout noir, l’os est tout blanc (entre les 2 : coeur, vaisseaux
: gris).
Vous n’arrivez pas bien à distinguer les structures les unes
de autres.
31
Fenetre parenchymateuse : on diminue la fenetre au niveau du paarenchyme pulmonaire -> nodules,
métastases visibles.
Mais on ne voit rien au niveau de l’os ou du médiastin, donc on redéplace la fenetre.
Fenetre médiastinale : vaisseaux, muscles -> ganglions, métastases visibles.
Fenetre osseuse -> on distingue l’os cortical de l’os spongieux.
/!\ piège QCM : c’est toujours la même coupe, la même acquisition, on ne refait pas de nouvelle
acquisition. Mais par contre on module la fenêtre de visualisation de niveaux de gris en fonction de
ce qu’on veut voir.
3. Performances et qualité de l’image TDM
La qualité d’une image va dépendre de :
- La résolution spatiale (+ petite distance qui va permettre de distinguer 2 objets ponctuels comme
étant 2 objets séparés)
- La résolution en contraste (différence moyenne d’intensité entre 2 points)
A) La résolution spatiale
C’est le plus petit détail visible à fort contraste.
Elle dépend de la taille du voxel de la matrice (+ le voxel est petit + on peut discriminer et + l'image
a une bonne résolution).
Elle augmente :
– Si petite taille du foyer optique en sortie
– Si la collimation en sortie est parfaite (avoir un faisceau très fin)
– Avec nombre de points de mesure par projection (+ on a de projections + on a de mesures, + on a
d’échantillonnage, + l’image sera fine)
Plus la résolution spatiale augmente, plus les images seront fines.
Elle est de 0,5 à 1mm (mais pour la recherche médicale, résolution de 500 microns pour des petites
structures chez des souris).
B) La résolution en contraste (ou en densité)
= la + petite différence de contraste ou d’absorption décelable de façon significative par la machine.
Elle dépend :
32
- de la tension
- de l'ampérage
- du niveau de bruit qui parasite l’information (dispersion aléatoire des valeurs de densité de l’image
autour d’une valeur moyenne)
- du nombre de photons arrivant sur les détecteurs
- de la reconstruction des images
- mais aussi tout ce qui va dépendre du patient (gras ou pas), ses mouvements...
Elle est de 1% (alors que sur une image radiographique 2D, on ne peut objectiver que des variations
à 20% de contraste).
C) Les facteurs du contraste
Ils dépendent :
- du tissu
- de l’épaisseur de l’objet, du patient (images pas toujours bien contrastée sur des patients obèses)
- de l’énergie du faisceau incident. Ca va dépendre du kilovoltage, du milliampérage qui sont les
deux paramètres sur lesquels ont va travailler et jouer pour avoir des images bien contrastée (pour
l'enfant on diminue l’énergie du faisceau).
- des agents de contraste (très utilisé aujourd'hui pour des images cérébrales, abdominales,
vasculaire). On utilise également des produits iodés.
-> nécessité d’augmenter la densité de structures anatomiques (par ex des hématomes que
l'on peut voir de façon plus fine avec ces PDC), surtout les axes vasculaires.
-> utilisation de produits iodés injectés par voie IV (attention aux problèmes d’allergie, et à
la fonction rénale).
D)
L’histoire
du
scanner
Appareils de dernière génération : aujourd’hui, on a des TDM à rotation continue et hélicoïdale, et
on va jusqu'à 128 barrettes
(voxels
très
fins).
Le nombre de coupes, c'est les
barrettes
de
détecteurs
associées.
Plus vous avez de barrettes,
plus vous avez de voxels très
fins, et plus ça coûte cher.
4.
Sémiologie
de
l’image TDM
A. Artéfact
33
Artéfacts :
-
objets métalliques (amalgames dentaires, prothèses, broches, plaques…) -> artéfact en étoile
mouvements du patient -> artéfact en bandes
respiration
artéfacts
liés
à
la
machine
(détecteurs,
reconstruction)
L’intérêt d'injecter des produits de contraste, est que l’on peut voir des anomalies comme un
hématome sous dural, après une commotion cérébrale ou une petite hémorragie lors d'un accident
vasculaire. Il peut alors y avoir une compression sur les ventricules ce qui n'est pas bon signe, on
essaiera alors de drainer.
Aujourd'hui il y a des logiciels qui permettent de diminuer ces artefacts en tenant comptes de la
densité des matériaux en question.
Ici ce sont des artefacts de reconstruction.
Là on voit une vis qui à été placé sur un patient qui a eu une fracture
vertébrale, ça nous donne des artefacts en étoile.
Ici on a des artefacts en bandes, par que le patient a bougé au moment
de la rotation, et forcément l'image en face va être décalée.
L'image montre un accident vasculaire hémorragique, il y a du sang dans
le cerveau. Anomalies de densité : hypodensités, hyperdensités
d’organes
(hémorragies,
œdème...).
Là
le
patient
a
un
hématome
sousdural.
34
Ici, on voit un peut les vaisseaux donc ça a été un peu injecté, et il y à un
hématome intra-cérébral, donc le patient a saigner, et l'anomalie de
contraste permet de mieux distinguer les structures.
Recherche de structures supplémentaires : métastases avec une angiographie scanner (injection IV de
PCI). Anomalies de vascularisation : prise de
contraste, aide au diagnostic.
- Sans PDC : on peut juste soupçonner des
anomalies elles ne sont pas évidentes.
- Avec PDC : on peut apercevoir des métastases
grâce aux prises de contraste autour de la tumeur ;
le contraste a été amélioré, par l'hyper
vascularisation
des
lésions.
Ci-dessous les images de la partie abdominale pour voir la structure hétérogène. La première image
(à gauche) montre un cancer au foie, la deuxième (à droite) un kyste biliaire sans conséquence, et un
gros cancer du pancréas sur l'image de du bas (on peut voir aussi un rond foncé sur le foie, qui est un
kyste bénin car pas de prise de contraste autour de celui-ci).
Le contraste permet de voir les vaisseaux à l'intérieur du foie, la prise de contraste autour de la lésion
pathologique.
B) Reconstruction 3D
35
C’est ce que nous permettent de faire aujourd’hui les logiciels en 3D.
On reconstruit dans les autres plans : le plan coronal et le plan sagittal. On peut rajouter des couleurs
: intéressant pour les chirurgiens, par exemple ici (à droite) on voit un petit anévrisme (petite
dilatation) au niveau de l’aorte abdominale sous-rénale. Bilan de fractures complexes : état des lieux,
gestes de reconstruction…
Exemple d'un accident de voiture
avec impact frontal :
Au scanner (première image) on ne voit pas très bien le trait de fracture, alors qu'avec la reconstruction
3D elle est beaucoup plus visible (ce qui peut aider le chirurgien dans son geste).
Ici, bilan préopératoire orthopédique: mesure pour commander
une prothèse adaptée, détermination de mouvements
articulaires, grâce a plusieurs analyses scanner, donc on va
pouvoir calculer la taille exacte de la tête fémorale métallique.
On aura donc une bonne corrélation entre la surface du cotyle
et la sphère.
Ici on a un mode artériographique, où on a supprimé les tissus
de derrière, donc on a que les tissus vasculaires.
36
A gauche, on voit donc cet anévrysme, cette
dilatation de l'aorte complexe, ce qui permet au
chirurgien d'avoir le volume, si il y a un
remplacement a faire par des prothèses
synthétiques, voir exactement jusqu'où devront
aller les sutures (si ça va concerner l'artère
rénale ou pas, les artères fémorales, donc si ça
va être une culotte aorto-bifémorale ou pas)
A droite, on peut voir ce que donne les vaisseaux
injecté en ayant garder l'image de l'os derrière.
On enlève pas les reins natifs, mais on va greffer sur
l'artère iliaques, on va « brancher » le greffon dessus.
Ce qu'il peut se passer parfois c'est des plicatures, donc la
greffons ne va pas très bien marcher parce que l'artère
peut un peut s'enrouler autour du greffons, et à ce moment
là, il peut-être intéressant pour le chirurgien d'avoir des
images 3D, pour voir l'endroit où il y a une plicature qui
fait que le greffons va moins bien marcher.
C) Coroscan
On injecte des produits de contraste sans se servir de cathéter, ce qui nous permet de faire de
l’imagerie 3D. Cependant, on ne peut réaliser de geste chirurgical avec cette technique.
37
Bilan de coronaropathie : sténoses, bilan préopératoire, pontages,
endoprothèses.
La reconstruction apporte des précisions sur la sténose coronaire vue sur l'image scanner (en noir et
blanc). Si un patient a des coronaires normales, on évite avec le scanner la coronographie qui est un
geste lourd, ou il y a ponction de l'artère
fémorale, ça peut être du dépistage.
On peut très bien voir la sténose sur
l'image grise (flèche rouge), le
rétrécissement intra-artériel.
Ici on ne va pas pouvoir faire de geste, mais on peut faire éventuellement du dépistage par scanner,
et on peut faire après une artériographie, avec une montée de stent ou une dilatation, ce que l'on ne
peut
pas
faire
lors
d'un
scanner
(sans
blague
!).
38
D) Bronchoscopie virtuelle
Après reconstruction 3D c'est une bronchoscopie virtuelle.
Au niveau de la bronche gauche on voit qu'elle est bien libre, alors qu'à droite il
y a une entité qui bouche la bronche : c'est une tumeur.
Pour des patients un peu fatigués, on peut déterminer avant de faire une biopsie
la
localisation
précise
de
la
tumeur.
Il faudra malgré tout faire une fibroscopie pour un prélèvement de la lésion; on
dépiste
quand
même
cette
tumeur.
E)
Colonoscopie
Virtuelle
En bas on a une colonoscopie faite par le
fibroscope qu'on introduit par l'anus et qu'on a
remonté jusqu'au niveau du côlon sous
anesthésie générale.
Après scanner et reconstruction, vous obtenez la
colonoscopie virtuelle. Ensuite, s'il y a présence
de polypes vous pourrez réaliser une exérèse
grâce à une colonoscopie conventionnelle, cela
évite des anesthésies générales chez des patients
fragiles lors de suspicions de cancer.
F) Procédures percutanées guidées par imagerie scanner
Le scanner sert également à guider les gestes : pour faire une biopsie, une thérapie laser,
vertebroplastie pour injecter du ciment dans une vertèbre (en cas de déminéralisation osseuse), faire
une biopsie du foie (on voit les différents trocar). On peut faire de l’interventionnel en scanner pour
guider les procédures percutanées de façon très performante.
39
Aujourd’hui existe aussi les aiguilles de radiofréquence : on injecte de petites électrodes qui vont
traiter les petites métastases dans les poumons. On développe un genre de petit parapluie et on envoie
des fréquences électriques pour détruire les lésions (effectué sous scanner).
G) Micro-tomographie à rayons X à haute résolution
La machine est totalement différente. Là c'est pour pouvoir mettre en place des biopsies, ou bien pour
des tout petits animaux, rongeurs.. Il-y-à un système d'anesthésie qui est incorporé. La résolution va
jusqu'à
27
microns.
On voit en gris un rachis de
souris, et en bas, en bleu un
patte
de
souris.
Cela permet, chez des souris où on va essayer des traitements par exemple pour l'ostéoporose, de
suivre
la
reminéralisation
osseuse
par
calcul
de
la
densité
vertébrale.
Faits pour les animaux de petite taille, les micro-scanners renvoient à des résolutions de quelques
dizaines microns. Sur l’image on voit un rachis de souris, on peut donc voir des choses très fines. On
peut reconstruire des pattes en 3D pour analyser par exemple des biomatériaux que l’on va positionner
dans un os, voir l’effet de la reconstruction au cours du temps de ce matériau novateur. On va pouvoir
s’en
servir
pour
des
thérapies
cellulaires,
ou
avec
des
hormones.
40
Pour
1)
2)
3)
finir….
RESUMÉ
Résolution
en
Résolution spatiale 0,5
DES
PERFORMANCES
:
(≠
1%
recherche
SCANNERS
(≠
médicale
X
:
20%)
microns)
Rapidité
Scanner
5ème
génération
-2
secondes
pour
l’acquisition
et
la
reconstruction
d’une
coupe
- Scanner spiralé : 1m30 pour le corps entier, mais on peut également réaliser un scanner
thoracique
en
30/50
secondes
- Reconstruction simultanée en temps réel en même temps que l'on fait l'image.
- Couplage à l’ECG comme au système de ventilation, qui permet de corriger le mouvement,
pour faire du coroscan.
à
densité
1 mm
DES
radio
quelques
41