Radiologie Interventionnelle
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Radiologie Interventionnelle • Définition: Activité médicale regroupant toutes les procédures invasives à visées diagnostiques et thérapeutiques effectuées sous contrôle d'imagerie; Radiologie Interventionnelle 1. 2. 3. 4. 5. Modalités employées Radiologie interventionnelle vasculaire Autres applications Amplificateur de luminance Capteur plan numérique Radiologie Interventionnelle 1. 2. 3. 4. 5. Modalités employées Radiologie interventionnelle vasculaire Autres applications Amplificateur de luminance Capteur plan numérique Méthodes de guidage • 1 - Fluoroscopie (scopie, angiographie) – Temps réel – Projection uniquement – Utilisation de rayon X Méthodes de guidage • 2 - Echographie (ultrasonographie) – Temps réel – Imagerie en coupe – Pas de rayonnement ionisant BIOPSIE 1 2 3 Biopsie d’une tumeur du foie sous échographie Méthodes de guidage • 3 - Scanner (tomodensitométrie = TDM, Computed Tomography = CT) – Image par image ( fluoroscanner = temps réel) – Imagerie en coupe ou en volume – Utilisation de rayon X Ponction-évacuation d’abcès guidée par TDM Drainage d’abcès pelvien sous scanner Destruction de tumeur maligne du foie Nécrose de coagulation Radiologie Interventionnelle 1. 2. 3. 4. 5. Modalités employées Radiologie interventionnelle vasculaire Autres applications Amplificateur de luminance Capteur plan numérique Traitements Endovasculaire STENOSE THROMBOSE ANEVRYSME SAIGNEMENT STENOSE Avant Après Stent THROMBOSE Avant Après ANEVRYSME Avant Après SAIGNEMENT TDM Embolisation artérielle SAIGNEMENT Avant Après Salle d’angiographie Angiographie & angioplastie Radiologie Interventionnelle 1. 2. 3. 4. 5. Modalités employées Radiologie interventionnelle vasculaire Autres applications Amplificateur de luminance Capteur plan numérique Chirurgie Vasculaire Cardiologie Radiologie Neurochirurgie Hépato Gastro Entéro Urologie Chirurgie Urologie Salle de neuroangiographie : biplan Amplificateurs de brillance Tubes RX Radiologie Interventionnelle 1. 2. 3. 4. 5. Modalités employées Radiologie interventionnelle vasculaire Autres applications Amplificateur de luminance Capteur plan numérique Amplificateur de luminance Ecran primaire X 4 Ecran secondaire 5 2 1 3 3 30 kV 3 Amplificateur de luminance • La détection s’effectue par scintillation à l’aide une couche d’écran luminescent (primaire), déposée à l’intérieur du tube à vide. • Les électrons porteurs de l’information sont ensuite accélérés et multipliés par un champ électrique. • Ils viennent former une image lumineuse sur un 2ème écran luminescent situé en sortie du tube à vide. • L’image est reprise par une caméra de type CCD. Amplificateur de luminance L'écran primaire se décompose en deux parties : 1 - Une couche sensible aux RX, convertissant les photons X (20 à 120 keV) en photons lumineux (1,5 à 3 keV). Sa constitution est voisine de celle d'un écran renforçateur. 2 - Une photocathode qui, sous l'action des photons lumineux, libère par effet photo-électrique des électrons dont l'énergie propre est faible. En pratique, les cristaux composant ces deux couches ont été formés par croissance de l'un sur l'autre de manière à être parfaite accolés. Amplificateur de luminance • Le groupe d'électrodes entre les 2 écrans assure : 3 - L'accélération des électrons qui acquièrent une énergie correspondant à la différence de potentiel (30 kV). - La focalisation de ces électrons : ceux-ci sont émis par une surface de 4 21.5 cm de diamètre et sont projetés sur l'écran secondaire mesurant 20 à 30 mm de diamètre en conservant l'image de l'écran primaire. Cette focalisation peut être réglée par des variations de potentiel de sorte que l'écran secondaire recueille la totalité de la surface de l'écran primaire ou seulement une partie de celle-ci (loupe). • L’écran secondaire est situé à l'extrémité opposée du tube, il recueille les 5 électrons accélérés et les convertit en photons lumineux. Amplificateur de luminance • Le rendement d'un écran de scopie est ~ 5 %. • Transformation d'énergie électrique en RX dans le tube : rendement < 1%. • L'émission de RX est distribuée dans toutes les directions de l'espace (360°) et seule une très petite partie d'angle solide (~15°) est utilisée à la sortie du tube : 2 % du RX sort du tube. • 95 à 99% du RX est atténuée par le sujet radiographié. Rendement global 1% x 2 % x 3 % x 5% = 3 10-7 • Pour des constantes de scopie de 100 kV et 2 mA, soit 200 Watt, l'éclairement créé au niveau de l'écran de scopie est : 200 W x 3 10-7 = 0,06 mW 1% 2% 3% 5% Facteur de conversion • Le rapport luminance / RX est appelé facteur de conversion, mesuré en Candelas par mètre carré et par milliRoentgen. • Le facteur de conversion permet de suivre sur une installation les performances réelles d'un ampli et donc d'en déceler le vieillissement. • Ceci est possible grâce à un matériel spécial utilisé par les techniciens de maintenance (mesure de l'exposition et de la luminance de sortie). Rapport signal/bruit • Le bruit est associé à tout appareillage électronique. • Il est ici lié essentiellement à la fluctuation de l'image initiale qui s'accompagne d'un gain important. • L'image obtenue est donc le résultat d'un compromis entre le niveau d'irradiation, aussi faible que possible et le gain d'ampli aussi élevé que possible. • Lorsque l'ampli sert essentiellement au centrage avec une irradiation minimale (pédiatrie), l'image peut être médiocre avec un gain élevé. • À l'inverse, la scopie vasculaire peut exiger une très bonne image (bruit réduit) même au prix d'irradiation élevée. Résolution • La résolution, la définition de l'image finale est liée à la qualité des écrans primaire et secondaire: - Accolement des deux constituants de l'écran primaire (écran scintillant et photocathode). - Finesse de la structure de l'écran secondaire : à ce niveau, l'image est 10 fois plus petite. • Une résolution de 20 paires de lignes à l'entrée demande 200 paires de lignes au millimètre sur l'écran secondaire. Contraste • Le contraste de l'ampli de luminance est médiocre car il existe une rétroaction entre les deux écrans. L'écran secondaire présente une luminescence sur ses deux faces, vers l'extérieur mais également vers l'intérieur. • Cette lumière rétro-diffusée éclaire à son tour, de manière uniforme, la photocathode qui émettra des électrons ne représentant aucune image mais éblouissent l'écran secondaire. La dynamique de l'image de l'ampli est limitée. Radiologie Interventionnelle 1. 2. 3. 4. 5. Modalités employées Radiologie interventionnelle vasculaire Autres applications Amplificateur de luminance Capteur plan numérique Salle de coronarographie Capteurs plans matriciels: Silicium amorphe Panneau monobloc de 41 x 41 cm avec modules de lecture Capteurs plans matriciels • Ces détecteurs représentent, pour les constructeurs, l’avenir de la radiologie numérique. • De manière classique, la détection des rayons X est assurée par un écran scintillateur en iodure de césium (CsI) couplé à une photodiode en silicium amorphe. • Le processus est alors le suivant : - Absorption des rayons X dans l’écran CsI ; - Emission de la lumière visible par fluorescence dans la région verte du spectre ; - Détection de la lumière par une photodiode qui génère un signal électrique et le stocke sur sa propre capacité. Capteurs plans matriciels • Cette structure permet d’optimiser séparément l’absorption des rayons X et la conversion directe en signal électrique. • Chaque pixel est individuel en associant une photodiode et un commutateur. Ce commutateur permet le transfert des charges, stockées sur la photodiode, jusqu’à un amplificateur de sortie. • La lecture complète de la matrice se fait ligne par ligne en adressant parallèlement une rangée de commutateurs qui commandent le transfert du signal vers les colonnes. • Il existe aussi des capteurs à conversion directe photons X – charges, assurée par un semi-conducteur/ photoconducteur tel que le sélénium ou d’autres. Capteurs plans matriciels
