L`apport du PACS (Picture Archiving and

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Chap. V- Intérêt de la numérisation en radiologie conventionnelle 67
Chapitre V
Intérêt de la numérisation en radiologie conventionnelle
V.1 Introduction :
La radiologie conventionnelle fait appel aux propriétés des rayons X qui ont été découvertes
au début du XXe siècle. Les rayons X produits lorsque des électrons sont animés d’une
grande vitesse, peuvent traverser le corps humain. Au cours de cette traversée, l’intensité du
faisceau est atténuée selon le type de tissus rencontré : plus ils sont épais et dense, plus
l’atténuation sera importante.
La radiographie conventionnelle nécessite un émetteur de rayons X et un détecteur d’image
(film radiographique ou désormais capteurs reliés à un ordinateur) entre lesquels est placé le
segment corporel étudié.
De plus en plus, les appareils utilisés font appel à des techniques numériques de captation de
l’image par ordinateur, ce qui permet de travailler secondairement les images pour en obtenir
plus de précision [25], de les conserver sous forme de fichiers informatiques afin de les
archiver et de transmettre les images par le biais d’Intranet ou d’Internet à d’autres médecins.
Donc la radiologie conventionnelle et la numérisation des images restent l’activité principale
des radiologues, des services de radiologie et des établissements de soins.
V.2 Définition de la radiologie numérique :
La radiologie numérique résulte de la discrétisation du signal analogique. Cette discrétisation
aboutit à une information codée avec une succession de nombres.
L'imagerie numérique est définit par un ensemble de point élémentaires appelés pixels :
chaque pixel a une valeur discrète, correspondant à la totalité des informations qui lui sont
associées.
Une image peut se présenter sous deux formes :
 Analogique : dans laquelle la représentation de la grandeur observée est conforme à la
vision de l'observateur ;

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 Numérique : dans laquelle la représentation de la grandeur observée est le résultat
abstrait d'une construction mathématique figurée par une succession de nombres.
L'image numérique n'est donc pas conforme à la vision de l'observateur et elle ne le
deviendra qu'après conversion en une image analogique.
V.3 Principe :
Tout système numérique comporte une source de rayons X, un sous-système d'acquisition et
de formatage des images, un sous-système de visualisation et de manipulation, un sous-
système d'archivage, et un module d'édition partagé de préférence avec d'autres sources
d'images numériques.
Figure V.1 Principe de la numérisation d’une image radiologique [26].
Malgré les stations de visualisation, l'édition des images sur film reste indispensable non
seulement pour l'archivage mais aussi l'établissement du diagnostique. Ce dernier étant, la

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plupart des cas, dû plus à une habitude de la part du médecin qu'à un réel besoin pour le
diagnostique, sera de moins en moins utilisé.
L'acquisition de l'image se déroule de la façon suivante :
- Décomposition en points élémentaires dénommés "PIXELS", abréviation de "Picture
élément" ;
- Distribution des pixels dans un tableau basé sur les propriétés mathématiques de matrices ;
- Attribution à chaque pixel d'une valeur discrète caractéristique de l'information qu'il contient
- Procédures de calcul et de reconstitution élaborées à partir d'algorithme mathématiques
spécifiques du type d'image considérée ;
- Visualisation de l'image sous une forme analogique, en règle générale, sur un tube
cathodique.
V.4 Les technologies d'acquisition numérique en radiologie :
V.4.1 La fluorographie numérique :
Cette technique repose sur l'assemblage d'un amplificateur de luminance et d'une caméra de
télévision.
Le principe est celui d'une numérisation à la sortie de l'amplificateur de brillance. L'image
radiante est transformée par un écran fluorescent en une image lumineuse. Celle-ci est
amplifiée, codée en un signal électrique puis en un signal numérique.
V.4.2 Les écrans radio luminescents à mémoire (ERLM) :
Les écrans radio luminescents à mémoire (ERLM), appelés également écrans photo-
stimulables ou plaques au phosphore photo-stimulables [20], sont aujourd'hui très largement
utilisés dans le domaine de la radiologie / radiographie numérique (CR - Computed
Radiography). Ils sont concurrencés par les capteurs plans numériques (Flat Panel). Ils se sont
substitués aux films radiographiques argentiques dans la majorité des cabinets, laboratoires
médicaux et hôpitaux.

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Le principe des ERLM est basé sur leur capacité à conserver l'énergie photonique accumulée
au cours d'une irradiation. Cette énergie, ainsi accumulée, constitue une image latente. La
restitution de cette énergie lumineuse est obtenue par le balayage d'un faisceau laser.
L'énergie restituée est, pour chaque point, proportionnelle à celle emmagasinée lors de la
radiation initiale. L'énergie lumineuse, ainsi libérée, est transformée en signal électrique, puis
en signal numérique.
Brièvement, le cycle d'utilisation d'un ERLM comporte trois expositions : une première
exposition aux radiations ionisantes (X, gamma, ..) « écrit » l'image, une seconde exposition à
un faisceau étroit de lumière visible (typiquement un laser HeNe) « lit » l'image ligne par
ligne, et une dernière exposition à une lumière visible intense (typiquement plusieurs tubes
néon) « efface » l'image en vue d'un nouveau cycle d'utilisation du même ERLM.
V.4.3 La numérisation secondaire des films radiographiques :
La numérisation d'un film radiographique peut être effectuée par une caméra CCD (Charge
Coupled Device) ou un micro densitomètre (scanner). Dans le premier cas, le signal vidéo
acquis par la caméra est secondairement numérisé. Dans le deuxième cas, un faisceau laser de
haute densité mesure la densité optique de chaque point radiographique. Cette solution permet
d'obtenir, à partir d'un film radiologique, un équivalent numérique.
V.4.3.1 Les Capteurs à CCD :
Chaque pixel, exposé à la lumière, accumule un nombre de charges électriques proportionnel
à la quantité de lumière reçue. Une lecture en série du CCD fournit à la sortie un signal
électrique représentatif de l'image projetée sur la surface sensible du dispositif. Comme le
CCD est sensible aux RX, il doit être protégé avec une plaque de fibres optiques. De plus, il
est réservé aux applications petits champs comme en dentaire ou en mammographie.
 Avantages des capteurs CCD / tube analyseur
- Faible encombrement et faible poids.
- Faible consommation de puissance.
- Insensibles aux champs magnétiques.
- Sensibilité et dynamique supérieures.
- Réponse linéaire à l’augmentation de la lumière.

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- Durée de vie illimitée.
- Pas de distorsion géométrique, résolution spatiale constante en tous points de l’image.
- Temps d’intégration modulables (résolution dynamique).
- Il n'existe pas de détérioration de l'information dans les divers transferts numériques et donc
une meilleure fonction de transfert de modulation (FTM).
V.5 Traitement des images numériques
V.5.1 Rappel sur les traitements photographiques
Les possibilités de traitement assurent la supériorité de l'imagerie numérique.
Diverses méthodes photographiques permettaient depuis longtemps des traitements d'image,
parmi lesquelles :
- Inversion : le tirage positif de l'image radiologique négative permet des corrections de
contraste en jouant sur les caractéristiques de l'émulsion (élément sensible au rayonnement
X); en fait, les papiers utilisés ont une latitude de contraste moindre que le film radiologique.
- La soustraction simple (simple masque ou double masque) : permet une extraction
d'informations différentes entre images évolutives, injection, mouvement, modifications du
rayonnement X ; lorsqu'un simple masque est insuffisant car les caractéristiques (courbe
sensitométrique) du film masque ne donnent pas un masque parfait, on réalise un deuxième
masque de l'image référence doublée du premier film masque.
- La soustraction à masque flou : rehaussement de contours et réduction du contraste
d'ensemble (également obtenu par un appareil électronique de correction de contraste
"LogEtron") : le masque est réalisé par exposition du film de référence à travers une glace de
quelques millimètres d'épaisseur ce qui crée un masque flou : la soustraction avec le film
injecté conserve en partie les contours de l'image de référence.
- Le paraglyphe : c’est l’addition d'une image avec son négatif légèrement décalé, créant des
effets de bord et amplifiant le contraste local.
- Extraction de contours par des films à très haut contraste.
- Fausses couleurs liées aux densités.