Lois Physiques de l'Imagerie Médicale

Résumé de la formation PAF 2014 intitulée « Lois Physiques de l'Imagerie
Médicale ». Date : Vendredi 17 Janvier 2014
Durée : 06h Les programmes issus de la réforme de l'enseignement des sciences
physiques et chimiques, de la seconde à la terminale, font référence au
domaine de l'imagerie médicale comme exemple d' application de lois et
phénomènes physiques.
L'objectif principal de cette formation est la présentation des bases
physiques utilisées dans différentes modalités d'imagerie médicale. Parmi les différentes méthodes d'imagerie médicale, on compte:
:
. La radiologie conventionnelle est basée sur l' interaction photons X
-matière. Le patient est traversé par un faisceau de rayons X (E~ 40 à
130 keV) et il se forme dans un premier temps une image dite radiante
qui sera par la suite transformée en image radiologique sur le
détecteur. La technologie de production des rayons X et des détecteurs
est brièvement présentée. . Le Scanner à rayons X permet de pallier aux limites de la radiologie
conventionnelle. La tomodensitométrie permet l'obtention de plusieurs
coupes.De plus,avec la quantification des densités des tissus
traversés par les rayons X on peut mieux les distinguer. Le principe
de reconstruction de l' image tomographique se fait à partir de
l'acquisition de plusieurs projections. L'évolution de technologie des
scanners (1ère, 2ème,3ème et 4ème génération) et des applications
médicales -imagerie anatomique et fonctionnelle (scanner de
perfusion), coloscopie virtuelle, tomodensitométrie interventionnelle-
sont présentées. . La médecine nucléaire utilise des traceurs radioactifs qui peuvent
être des molécules métaboliques endogènes (eau, iode..) ,analogues (
fluorodésoxyglucose FDG) ou des marqueurs de récepteurs. Parmi les
modalités de tomoscintigraphie on distingue la TEMP (tomographie à
émission monophotonique) et la TEP (tomographie à émission de
positons) . Les photons gamma émis sont ensuite détectés et par la
suite localisés.Diverses applications médicales de la médecine
nucléaire ont été présentées: scintigraphie cardiaque, cérébrale, de
la thyroïde et application à l'oncologie.. . L'imagerie par Résonance Magnétique (IRM) est basée sur la résonance
magnétique nucléaire des protons de l'eau placés dans un champ
magnétique uniforme. L'aimantation macroscopique résultante subit un
mouvement de précession sous l'action d'impulsions radiofréquences. Le
signal (free induction decay, FID) est recueilli et la formation de
l'image IRM est basée sur la transformée de Fourier du signal. L'IRM
est une méthode non irradiante d'où ses nombreuses applications
médicales ; imagerie anatomique, fonctionnelle (diffusion, perfusion,
activation cérébrale.. ) et métabolique ( spectroscopie IRM).
L'exemple de la pathologie de l'accident vasculaire cérébral (AVC)
est présenté. . L'échographie est basée sur l'utilisation de la réflexion des
ultrasons. Le mode Doppler exploite l'effet Doppler et on distingue
plusieurs modes d'analyse de l'examen Doppler : tracé spectral,
Doppler couleur, Doppler puissance. Les agents de contraste peuvent
être également utilisés. Une visite des services d'imagerie médicale et d'électroencéphalographie
du CHU de Martinique réalisée par un neuroradiologue et physiologiste a
conclu cette formation.