FICHE 1 Fiche à destination des enseignants D7 Scintigraphie

FICHE 1
Fiche à destination des enseignants
D7
Scintigraphie
Type d'activité
Approfondissement du thème – Accompagnement personnalisé
Contenus et notions
Un modèle de l'atome.
Noyaux (protons et neutrons), électrons.
Nombre de charges et numéro atomique Z.
Nombre de nucléons A.
Éléments chimiques.
Isotopes.
Caractérisation de l’élément par son numéro
atomique et son symbole.
Ondes électromagnétiques.
Domaines de fréquences.
Compétences attendues
Connaître la constitution d’un atome et de
son noyau.
Connaître et utiliser le symbole X.
Connaître le symbole de quelques éléments.
Savoir que le numéro atomique caractérise
l’élément.
Socle commun de connaissances et de compétences
[Pilier 3]
Extraire des informations utiles d’un document.
Faire un graphique.
Commentaires sur
l’exercice proposé
Cette activité illustre le thème Santé
et le sous thème Le diagnostic médical
en classe de Seconde.
Conditions de mise en
œuvre
Deux heures environ en classe entière.
Remarques
Lecture du document : En noir, les interventions du professeur (questions ou informations
données). En bleu, les réponses attendues. En vert, les commentaires.

FICHE 2 LISTE DU MATÉRIEL DESTINÉE AUX PROFESSEURS
D7
Scintigraphie
Le matériel nécessaire :
Un ordinateur avec accès à Internet
Un vidéo projecteur avec un logiciel de simulation de radioactivité (RAD est très bien)

FICHE 3
Proposition pour le professeur D7
Scintigraphie
Objectif : Introduire ou réinvestir les contenus sur le noyau de l’atome (constitution –charges –
symbole – élément – isotopes) et les connaissances sur les ondes électromagnétiques.
Situation déclenchante : Lors d’une scintigraphie, comment fait-on pour « voir » l’intérieur du
corps ?
Première Partie :
Comment peut-on observer l’intérieur du corps humain ?
Radiographie ; échographie ; …
Connaissez-vous le principe de fonctionnement de ces procédés ?
Les réponses dépendent de l’état des connaissances des élèves sur les ondes et sur l’imagerie. Si
aucune réponse n’émerge, on peut indiquer sommairement le principe. En toutes circonstances, il
faut insister sur le fait que dans ces deux cas, une onde est émise de l’extérieur, et qu’elle est
analysée après avoir interagi avec certains organes.
La scintigraphie (présentée
sur support papier ou
diapositives) :
C’est une technique
d’exploration du corps
humain qui permet de
diagnostiquer des maladies.
L’examen consiste à injecter une substance chimique convenablement choisie dans le corps du
patient :
- Elle doit contenir des atomes dont les noyaux radioactifs se désintègrent. Ces désintégrations
conduisent à de nouveaux noyaux et particules de natures différentes et à l’émission d’ondes
électromagnétiques appelées rayonnement gamma. Une exposition trop importante à ces rayons
(irradiation) peut conduire à des effets somatiques (maux de tête, vertiges , nausées…) et à des
effets génétiques ( mutation des cellules, cancer…). Une caméra spéciale capte ce rayonnement,
on peut ainsi constituer une image des organes considérés.
- Cette substance doit se fixer sur les organes que l’on souhaite observer.
- Quelques heures (voire quelques jours) après l’injection, la caméra ne doit plus détecter de
rayonnement.
Scintigraphie osseuse normale Scintigraphie osseuse révélant une pathologie
exostose : développement de tissu osseux à la surface des os

1. Qu'y a-t-il de surprenant dans cet examen ?
2. Quelles sont les trois principales caractéristiques de la substance chimique à injecter
justifiant le terme « convenablement choisie ».
3. Parmi ces trois critères, quel est celui qui justifie que cet examen présente finalement peu
de danger ?
4. Placer sur l’axe les rayonnements suivants : Rayon X, UV, IR, visible et radio.
5. Parmi ces rayonnements, quels sont ceux qui semblent les plus dangereux ? Argumenter
la réponse.
6. Sachant que le rayonnement gamma est le rayonnement le plus dangereux, placer celui-ci
sur l’axe précédent.
Deuxième Partie :
Quel isotope de l'iode choisir pour réaliser la scintigraphie de la thyroïde ?
Glande thyroïde normale Glande thyroïde anormale
Lors d'une scintigraphie de la glande thyroïde, on injecte un isotope particulier de l'iode dans le
corps du patient. La thyroïde fixe l’iode injectée par intraveineuse en deux heures environ. Il
existe plusieurs isotopes de l’iode qui émettent un rayonnement gamma en se désintégrant. Les
graphiques ci-dessous représentent le nombre de noyaux d'iode qui ne se sont pas encore
désintégrés en fonction du temps :
1019
1017
1015
1.1014
2.1014
1011
1010
fréquence en Hz
Visible

1. Donner la composition des différents noyaux d’iode dont le numéro atomique est Z = 53
2. Comment nomme-t-on ces différents noyaux ?
3. Lequel de ces trois noyaux semble le mieux adapté à l'examen par scintigraphie de la
glande thyroïde ? Justifier la réponse en argumentant .
L’isotope 137 est exclu car il ne resterait qu’un faible pourcentage de la dose injectée à l’issu de
la fixation.
L’iode 120 resterait encore largement présent plus de dix ans après l’injection ce qui est inutile
(et risqué).
L’iode 123 laisse le temps de la fixation et en outre, il aura pratiquement entièrement disparu
quelques jours après l’examen
Chaque noyau radioactif est caractérisé par sa demi-vie, durée nécessaire pour que la moitié des
noyaux présents initialement dans l’échantillon se désintègre.
Pour chaque isotope correspondant aux courbes ci-dessus, indiquer la valeur de la demi-vie.
Iode 120 :
Iode 123 :
Iode 137 :
Suites possibles :
Culture scientifique
Domaine
Isotope
T 1/2
Utilisation
Radiodiagnostic
Imagerie scintigraphique sur gamma-
caméras
Technétium 99
6 heures
Marquage (foie, poumon,
moelle osseuse)
Iode 131
8 jours
Examen de la thyroïde
Chrome 51
28 jours
Etude de métabolisme