Radiographie


Radiographie
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Appareil de radiographie conventionnelle de type table télécommandée avec sa console de commande.
Radiographie avec "soustraction" des tissus (combinaison linéaire de 2 images à différents niveaux d'énergie, combinée selon un coefficient qui rend les tissus mous invisibles)
Idem, avec "soustraction" des os (combinaison linéaire de 2 images à différents niveaux d'énergie, combinée selon un coefficient qui rend l'os invisible)
Radiographie du cavum et des sinus frontaux

La radiographie est l'ensemble des techniques permettant de réaliser des clichés à l'aide de rayons X des structures internes d'un patient ou d'un composant mécanique (la radiographie en général). Le cliché obtenu est appelé une radiographie.

L'application la plus courante est la radiographie médicale, dans laquelle les clichés traduisent l'opacité plus ou moins marquée des tissus ou organes par une teinte plus ou moins claire.

Dans le cas d'application aux contrôles de pièces mécaniques, la radiographie est une technique de contrôle non destructif qui permet de détecter des défauts internes, par exemple des soufflures, des porosités, des retassures ou des fissures internes de la pièce. Cette technique est utilisée, par exemple, pour le contrôle de certaines pièces en aluminium moulé destinées à l'aéronautique.

La radiographie est également beaucoup utilisée dans le domaine de la sécurité, notamment pour le contrôle des bagages dans les aéroport, mais aussi pour le contrôle des frets maritimes et routiers (contrôles douaniers).

En 2010, la radiographie a été utilisée sur des grandes courses cyclistes afin de détecter la présence de moteur électrique caché dans le cadre des vélos (dopage mécanique).

Sommaire

Terminologie

La radiographie désigne la technique. La radiologie est la science s'y rapportant, ainsi que la spécialité médicale associée. Cette dernière comprend d'autres techniques d'imagerie médicale non radiographiques comme l'échographie ou l'imagerie par résonance magnétique.

La radiologie est, à l'exception des échographies, prise en charge par un manipulateur en électroradiologie médicale pour la partie technique et gestes paramédicaux, et, pour la partie interprétation, par un radiologue ou radiologiste mais aussi par n'importe quel médecin (notamment les urgentistes et chirurgiens) dans la mesure où les clichés réalisés relèvent de leur domaine de compétences médicales (par exemple, clichés d'os dans le cadre d'un traumatisme pour un urgentiste ou un chirurgien orthopédiste).

La radioscopie, abrégée parfois sous le terme de scopie lorsqu'il n' y a pas d'équivoque, est une technique de radiographie avec visualisation en temps réel sur un écran d'une image pouvant être mobile, comme dans le cadre d'une coronarographie, par exemple.

« Radio » est une abréviation courante désignant soit le résultat final (le cliché), soit le lieu où il est fait (service de radio).

Histoire

Avant la découverte de Röntgen, l'idée de voir au travers un corps au moyen d'une source lumineuse est semblerait-il déjà dans l'esprit de certains[1].

Wilhelm Röntgen (1845-1923) est un scientifique allemand ayant vécu aux Pays-Bas, nommé professeur à l'Université de Strasbourg en 1872 puis à celle de Giessen en 1879. Au cours de ses travaux, il a l'occasion de travailler avec un tube cathodique. C'est en l'occultant pour éviter d'en recevoir la lumière qu'il découvre l'existence de la fluorescence d'un écran de platino-cyanure de baryum. Il vient de découvrir un type de rayonnement méconnu jusqu'alors. Ces rayons ne sont arrêtés ni par le papier ni par le verre, mais le sont en revanche par le plomb et le platine. De plus, ils impressionnent les plaques photographiques. Röntgen décide de dénommer ce rayonnement par la lettre de l'inconnue mathématique : les rayons X. À la fin de l'année 1895, il réalise la toute première radiographie de l'histoire, celle de la main de son épouse, Berta Röntgen.

C'est une révolution presque instantanée puisque les premiers services d'imagerie médicale ouvrent au début de l'année 1896. Röntgen reçoit le tout premier Prix Nobel de physique en 1901. Dans l'intérêt de la médecine, il ne dépose pas de brevet sur sa découverte.

Par la suite, c'est l'utilisation de la radiographie qui entraîne sa propre amélioration. La puissance des tubes à rayons X augmente, étendant ainsi l'utilisation de cette technologie de l'examen de l'appareil ostéo-articulaire vers celui des organes mobiles.

C'est dans les années 1970 que les rayons X commencent à être utilisés pour de la tomodensitométrie (scanner X). Développé par Hounsfield, combinant les rayons X avec un traitement informatique des images, le scanner à rayons X est alors le meilleur outil pour le diagnostic en médecine moderne.

Technique

Radiographie du thorax de profil en inspiration sur film
Radiographie d'un nautile

La radiographie est encore, le plus souvent, réalisée sur film, le film étant disposé dans une cassette protectrice derrière ou sous le corps exposé. Néanmoins, l'exclusivité de la radiographie sur film est généralement réservée aux « tables d'os », uniquement dédiées à l'examen osseux . La plupart des systèmes d'imagerie médicale proposent désormais une numérisation de l'image réalisée par une transformation des rayons X en électrons via une couche d'iodure de césium (CsI), soit en utilisant un amplificateur de luminance (tube à vide condensant sur un écran secondaire l'image électronique ainsi constituée, cet écran secondaire étant couplé à une optique et à une caméra); soit en utilisant un panneau plat (diodes assurant la conversion directe lisible par circuit électronique), dernier cri de l'imagerie médicale directe.

Dans ce dernier cas, l'image générée par les rayons X au niveau de la couche d'iodure de césium est transformée en signaux électriques par une matrice de photo-transistors (2048 x 1536 pixels pour une surface de détection de 40 x 30 cm) qui a l'avantage de ne présenter aucune distorsion géométrique (effet coussin) contrairement aux amplificateurs de luminance qui utilisent des lentilles / miroirs pour focaliser l'image sur le capteur. De plus le faible poids et l'encombrement réduit de ces équipements de dernière génération permettent leur intégration dans le matériel de Radiothérapie, autorisant entre autres le positionnement précis du patient sur la table de traitement grâce à un logiciel spécifique comparant les images obtenues en temps réel (pas de développement de film) avec des images de références prises lors de la planification du traitement.

L'image est créée par la différence d'opacité des tissus aux rayons X. Le corps est composé de tissus dits « mous », peu opaques aux rayons X (comme la peau, la graisse, les muscles), et de tissus plus opaques (les os, essentiellement). Pour obtenir une image de tissus ou d'organes n'ayant pas une opacité spécifique, on apporte in situ un produit de contraste. C'est le cas pour l'imagerie des vaisseaux (injection d'iode ou de dioxyde de carbone) ; pour l'imagerie du système digestif (ingestion ou injection de baryte, à base de baryum) ; pour l'imagerie des articulations, ou arthroscopie (injection d'iode) ; pour l'imagerie du système de reproduction de la femme, ou hystéroscopie (injection d'iode).

Avec le développement de l'informatisation des hôpitaux, la radiographie s'est alliée à l'informatique pour créer de nouveaux systèmes :

  • radiographie informatisée, ou CR : le film est remplacé dans la cassette par un ERLM, c'est-à-dire un écran au phosphore. L'image latente obtenue est alors activée par un balayage laser et numérisée à l'aide d'un scanner spécial ;
  • radiographie numérique directe, ou DR : le film est remplacé par un capteur relié directement à l'ordinateur. Voir plus haut « amplificateur de luminance » et « capteur plat ».
Amplificateur de luminance principalement utilisé pour l'imagerie vasculaire dynamique.

L'utilisation des films se réduit dans de nombreux hôpitaux, l'accès aux images sur écran étant plus rapide, plus économique et plus écologique.

Des normes ont été établies pour les systèmes d'information de radiologie (SIR) et les systèmes d'information hospitaliers (SIH). La norme DICOM est un modèle orienté objet pour l'échange de données d'imagerie médicale.

Les limites de la technique se situent sur deux plans. L'image restituée étant une projection en deux dimensions, il faut savoir interpréter l'image obtenue (sauf utilisation de reconstruction 3D). Par ailleurs, l'impact sur l'organisme existe, qu'il s'agisse de la quantité d'iode injectée le cas échéant (limitation fonction des capacités d'élimination rénales de l'individu, variables fonction de l'âge, de l'état de santé du patient), ou qu'il s'agisse de l'exposition aux rayons X en cas de procédure lourde ou répétée (possibilité d'alopécie ou de brûlure locale), bien que les personnels soignants à proximité du patient soient les premiers concernés par ce dernier risque (exposition corps entier, et par essence, répétée).

La radiologie numérique permet des applications de téléradiologie où le médecin qui interprète l'examen est à distance (parfois même dans un autre pays) du lieu où est effectué ce dernier. Des applications de cette technologie sont effectives dans certains hôpitaux des États-unis où des radiologues, situés en Inde font une première analyse des clichés[2].

Modalités nouvelles

  • La radiographie biplane basse dose (EOS) utilise une faible dose de rayons X pour obtenir simultanément deux images de face et de profil d'une qualité supérieure à la radiographie conventionnelle. Ces images peuvent ensuite servir à la reconstruction 3D des structures osseuses à l'aide de logiciels spécialisés[3].
  • L'imagerie en champ sombre bénéficie de progrès récents basés sur les interférences de rayons X observée grâce à des filtres en silicium et analysés par des modèle d'interférences pour déduire des données sur le contraste de phase qui révèle la qualité interne des matériaux (os, organes, tissus mous…) traversés par les rayons X, en fournissant des détails et nuances auparavant inaccessibles. Cette imagerie pourrait notamment améliorer la détection de l'ostéoporose et de certains cancers ou problèmes de calcification, et la mesure de leur gravité. La même méthode améliorera la détection des explosifs ou armes dans des bagages à main, comme des défauts ou corrosions de structures fonctionnelles (métallurgie, plasturgie…). Les chercheurs espèrent pouvoir rapidement adapter les équipements de radiographie existants dans les aéroports[4].

Radiologues célèbres

  • Wilhelm Conrad Roentgen, bien que non-médecin et donc non-radiologue, inventeur des premières radiographies en 1895. Après de longs travaux, il donne le premier cliché radio de la main de sa femme le 22 décembre 1895.
  • Georges Haret, (1874-1932)pionnier dans l'utilisation médicale de la radiographie en France. Il a reçu le Légion d'honneur pour ses travaux.
  • Georges Jacquemaire Clemenceau, (1894-1931), meurt à 37 ans de surexposition aux rayons.
  • Godfrey Newbold Hounsfield et Allan MacLeod Cormack, inventeurs dans les années 1970 du premier scanner. Ils reçurent le prix Nobel de médecine en 1979 pour leurs travaux. Eux non plus ne peuvent pas être considérés comme radiologues car ils n'étaient pas médecins.

Scanner

Article détaillé : Tomodensitométrie.

Notes et référence

  1. Sur la transmission de la lumière à travers les corps des animaux, par le docteur Richardson: Différentes lumières ont été employées, savoir, la lumière électrique, la lumière oxhydrique et la lumière du magnésium. Cette dernière est la meilleure pour toutes les applications pratiques; elle est la plus commode et elle a l'avantage de pénétrer plus profondément. On peut voir dans un enfant les os du bras et du poignet. Dans un sujet très-jeune, on peut voir aussi les mouvements et les contours du cœur. Dans Moigno (François Napoléon Marie, abbé), British Association for the Advancement of Science. Science anglaise, son bilan au mois d'août 1868: réunion à Norwich de l'Association britannique pour l'avancement des sciences (Livre numérique Google)
  2. (en) R Wachter, « International Teleradiology », dans New Eng J of Med, 2006, 354:662-663
  3. EOS : Tout le corps en 3D, journal du CNRS
  4. Bulletin ADIT (Ambassade de France au Danemark)

Voir aussi

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Articles connexes



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  • Radiographie — s. Röntgenstrahlen …   Meyers Großes Konversations-Lexikon

  • Radiographie — Radiographīe (lat. grch.), die Untersuchung mit Röntgenstrahlen, bes. die Herstellung von photogr. Bildern (Radiogrammen) mittels derselben …   Kleines Konversations-Lexikon

  • RADIOGRAPHIE — n. f. Art de photographier par les rayons X. Employer la radiographie. Appareils de radiographie. Salle de radiographie. Passer à la radiographie. Il se dit aussi d’une Photographie obtenue par les rayons X. On a pris plusieurs radiographies de… …   Dictionnaire de l'Academie Francaise, 8eme edition (1935)

  • Radiographie — Ra|dio|gra|phie 〈f. 19〉 = Radiografie * * * Ra|di|o|gra|phie [↑ radio u. ↑ graphie], die; , …phi|en: Bez. für das Sichtbarmachen ionisierender Strahlung mittels Leuchtschirmen oder photographischen Materials, z. B. nach dem Durchstrahlen von… …   Universal-Lexikon

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