Fiche de révision : Formation et qualité de l’image radiographique

📋 Plan du Cours

1. Projection et superposition des structures
2. Agrandissement et déformation géométrique
3. Flous et netteté de l’image
4. Rayonnement diffusé et grille
5. Contraste, noircissement et signal
6. Réglage des paramètres radiographiques
7. Cellules et automatisation de l’exposition
8. Détecteurs analogiques et amplificateurs
9. Détecteurs numériques et capteurs plans
10. Dose et radioprotection

📖 1. Projection et superposition des structures

★ À maîtriser

📌 Une radiographie classique est la projection en deux dimensions de l’ombre radiographique d’un volume anatomique en trois dimensions.

📌 Les structures situées sur différents plans se superposent sur la projection radiographique, ce qui peut masquer une anomalie.

Compléments

📌 Pour dégager une structure potentiellement pathologique, il faut adapter la position du tube ou du patient afin de limiter les superpositions.

• Une radiographie pertinente est une radiographie interprétable, même si le radiologue ne voit pas le patient avant l’examen.

💡 Astuce mémo

Volume 3D réel → projection 2D interprétée

📖 2. Agrandissement et déformation géométrique

★ À maîtriser

📐 Formule - Le facteur d’agrandissement est défini par le rapport entre la distance foyer-détecteur et la distance foyer-objet : $R = \frac{DFF}{DFO}$.

📌 Une projection perpendiculaire agrandit l’objet sans en modifier la forme, tandis qu’une projection oblique déforme un objet non parallèle au détecteur.

Compléments

• La distance foyer-détecteur est généralement d’environ 1 m pour les clichés standards et d’environ 1,8 m pour les clichés thoraciques.

💡 Astuce mémo

Objet éloigné du détecteur → agrandissement accru

📖 3. Flous et netteté de l’image

🔑 Notions clés & Définitions

• Flou géométrique : Provoqué par les dimensions non ponctuelles du foyer et par la configuration de la prise de cliché.

★ À maîtriser

• Le flou cinétique est provoqué par les mouvements du patient pendant l’exposition.

Compléments

📌 Le flou cinétique est limité par l’immobilisation, la coopération du patient et l’utilisation du grand foyer pour réduire le temps de pose.

📌 Pour limiter le flou géométrique, il faut choisir le plus petit foyer possible, diminuer la distance objet-détecteur et augmenter la distance foyer-détecteur.

💡 Astuce mémo

Flou cinétique = mouvement ; flou géométrique = foyer étendu

📖 4. Rayonnement diffusé et grille

🔑 Notions clés & Définitions

• Rayonnement diffusé : Principalement lié aux interactions Compton, il diminue la netteté et le contraste de l’image.

• Grille antidiffusante : Constituée de lamelles de plomb parallèles, enchâssées dans une matrice radiotransparente et placées entre le patient et le détecteur.

★ À maîtriser

📌 La compression diminue l’épaisseur traversée, réduit le diffusé et peut étaler les structures superposées, notamment en mammographie.

Compléments

📌 Les diaphragmes et les cônes localisateurs limitent le rayonnement diffusé en réduisant le volume irradié et les rayons inutiles.

• Une grille est généralement utile lorsque la tension dépasse 70 kV ou lorsque l’épaisseur traversée dépasse 10 à 15 cm.

📐 Formule - Le pas de grille est le nombre de lamelles par unité de longueur et vérifie $N = \frac{1}{D+d}$, où D est la distance inter-lame et d la largeur d’une lame.

💡 Astuce mémo

Interactions Compton → diffusé → perte de netteté et de contraste

📖 5. Contraste, noircissement et signal

★ À maîtriser

📌 Les deux critères photographiques fondamentaux d’une image radiographique sont le contraste et le noircissement, aussi appelé densité optique.

📐 Formule - L’intensité du courant multipliée par le temps d’exposition constitue la charge du tube exprimée en mAs : $mAs = mA \times s$.

📌 L’augmentation des mAs augmente la quantité de rayons X, le noircissement de l’image et le signal reçu par le détecteur.

📌 L’augmentation de la tension accélératrice augmente l’énergie et la pénétration des photons X, mais diminue le contraste radiographique.

Compléments

• La densité optique est le logarithme décimal du rapport entre la lumière incidente et la lumière transmise ; une transmission de 0,1 % correspond à une densité optique de 3.

📐 Formule - L’atténuation des rayons X dans un tissu peut s’écrire $I_x = I_0 e^{-\mu x}$.

💡 Astuce mémo

mAs → quantité et signal ; kV → énergie et contraste

📖 6. Réglage des paramètres radiographiques

★ À maîtriser

📌 Le réglage à trois points ajuste séparément les kV, les mA et le temps de pose, tandis que le réglage à deux points ajuste les kV et les mAs.

📌 Le réglage à un point utilise des cellules ou posemètres pour arrêter automatiquement l’exposition lorsque la quantité de rayons reçue atteint une valeur de référence.

Compléments

• Les clichés en direct concernent notamment les zones peu épaisses comme les extrémités et utilisent généralement un réglage à deux points.

💡 Astuce mémo

3 points → 2 points → 1 point

📖 7. Cellules et automatisation de l’exposition

★ À maîtriser

• Une cellule détecte les rayons X transmis par le patient, intègre la quantité reçue, la compare à une valeur de référence puis interrompt le faisceau lorsque cette valeur est atteinte.

📌 Les chambres d’ionisation transforment l’ionisation d’un gaz en courant électrique, tandis que les cellules à photoluminescence transforment une émission lumineuse du ZnS en courant électrique.

📌 La cellule centrale est utilisée en général, sauf notamment pour les poumons et les reins où l’on utilise les cellules latérales, et pour les examens barytés où l’on utilise les trois cellules.

Compléments

📌 Une cellule ne doit être ni exposée directement, ce qui interrompt trop rapidement l’exposition, ni protégée par le diaphragme, ce qui peut provoquer une surexposition.

💡 Astuce mémo

Détecter → intégrer → comparer → couper

📖 8. Détecteurs analogiques et amplificateurs

🔑 Notions clés & Définitions

• Film radiologique : Comprend, de l’intérieur vers l’extérieur, un support, une ou deux émulsions photosensibles contenant principalement du bromure d’argent et une couche protectrice.

★ À maîtriser

• Lors du développement du film, le révélateur réduit les ions argent en argent métallique et le fixateur dissout les cristaux de bromure d’argent non excités.

• Un amplificateur de brillance transforme successivement les photons X en électrons, puis les électrons en photons lumineux et enfin en signal vidéo.

Compléments

• Les amplificateurs de brillance permettent des études dynamiques à haute fréquence d’image jusqu’à 25 images par seconde et une scopie pulsée à 13 images par seconde.

💡 Astuce mémo

Rayons X → lumière → électrons → signal vidéo

📖 9. Détecteurs numériques et capteurs plans

🔑 Notions clés & Définitions

• Matrice TFT : Regroupe des unités de détection comprenant une électrode de collection ou une photodiode, un condensateur de stockage et un transistor interrupteur.

★ À maîtriser

📌 Les capteurs plans à conversion directe transforment les photons X en charges électriques dans du sélénium amorphe, tandis que les capteurs à conversion indirecte transforment d’abord les photons X en lumière dans un scintillateur en iodure de césium.

• Les capteurs plans offrent une grande sensibilité, une excellente résolution spatiale, un résultat direct et une dose environ 50 % inférieure à celle d’autres systèmes de détection.

Compléments

• Une matrice TFT de capteur plan comprend environ 6 à 9 millions d’unités élémentaires de détection enchâssées dans une matrice de verre.

💡 Astuce mémo

Conversion directe : X → charges ; indirecte : X → lumière → charges

📖 10. Dose et radioprotection

📝 Points essentiels

• La dose dans l’air ou kerma est exprimée en gray, la dose d’entrée correspond à la dose absorbée par la peau en mGy et le produit dose-surface intègre la surface irradiée en mGy·cm⁻².

• Plus la surface irradiée est importante, plus les effets associés à la dose déposée sont marqués.

• L’augmentation de la tension ou des mAs augmente la dose délivrée au patient, ce qui impose un compromis entre qualité d’image et irradiation.

• Le principe ALARA consiste à maintenir l’exposition aussi faible que raisonnablement possible tout en obtenant la qualité d’image nécessaire.

💡 Astuce mémo

Qualité recherchée + dose minimale → principe ALARA

📊 Tableaux de synthèse

Effet des paramètres d’exposition

Types de détecteurs