Fiche de révision : Physique des techniques d’imagerie

📋 Plan du Cours

1. Principes physiques des modalités
2. Radiologie et scanner RX
3. Scintigraphie et médecine nucléaire
4. TEP et imagerie moléculaire
5. Risques et radioprotection
6. Échographie ultrasonore
7. Spectre électromagnétique et IRM
8. Relaxation et IRM fonctionnelle

📖 1. Principes physiques des modalités

📝 Points essentiels

📌 Les techniques d’imagerie se distinguent par leur agent physique et leur paramètre d’image : les rayons X mesurent principalement la densité électronique, les rayonnements gamma associent densité électronique et métabolisme, les ultrasons utilisent la densité atomique et l’effet Doppler, et l’IRM exploite la densité nucléaire, les temps de relaxation, la susceptibilité magnétique, la diffusion et le flux.

📌 La radiologie et la tomodensitométrie sont des techniques de transmission de rayons X, tandis que la scintigraphie et la tomographie d’émission de positons sont des techniques d’émission de rayonnements gamma.

💡 Astuce mémo

RX transmettent, Rg émettent, US réfléchissent, IRM résonne.

📖 2. Radiologie et scanner RX

🔑 Notions clés & Définitions

• Radiologie : Imagerie anatomique morphologique par transmission de rayons X provenant d’un tube à rayons X scellé.
• Tomodensitométrie : Technique de transmission de rayons X produisant des images anatomiques morphologiques à partir d’un tube à rayons X scellé.

💡 Astuce mémo

Radiologie et scanner utilisent une source scellée : exposition sans contamination.

📖 3. Scintigraphie et médecine nucléaire

★ À maîtriser

• La scintigraphie consiste à introduire dans l’organisme un isotope radioactif émetteur gamma, à fixer un traceur sélectif d’un organe, puis à détecter extérieurement le rayonnement avec une caméra à scintillation.

📌 Une hypofixation correspond à une diminution de la fixation du traceur, comme dans l’embolie pulmonaire, tandis qu’une hyperfixation correspond à une augmentation de la fixation, comme dans les métastases osseuses.

Compléments

• La détection répétée du traceur au cours du temps permet d’étudier l’évolution d’anomalies de comportement de la fixation, notamment dans les dysfonctionnements rénaux.

💡 Astuce mémo

Traceur radioactif → fixation sélective → détection externe.

📖 4. TEP et imagerie moléculaire

🔑 Notions clés & Définitions

• TEP : Tomographie d’émission de positons utilisant un traceur métabolique tel que le FDG associé à un émetteur de positons comme le fluor 18.
• Détection en coïncidence : Détection en coïncidence des rayonnements issus de l’annihilation du positon avec un électron.

★ À maîtriser

📌 L’imagerie hybride TEP-scanner associe l’imagerie moléculaire métabolique de la TEP à l’imagerie anatomique par scanner X.

Compléments

• La production du FDG destiné à la TEP comprend un cyclotron puis une boîte de synthèse.

💡 Astuce mémo

Cyclotron → synthèse du FDG → positon → détection en coïncidence.

📖 5. Risques et radioprotection

★ À maîtriser

📌 Les règles de radioprotection contre l’exposition aux rayonnements ionisants reposent sur la réduction du temps d’exposition, l’augmentation de la distance et l’utilisation d’écrans protecteurs.

📌 La radiologie expose principalement à un risque intermittent d’exposition sans contamination, car son tube à rayons X est scellé, tandis que la médecine nucléaire expose à un risque d’exposition et de contamination lié aux sources radioactives non scellées.

Compléments

• Le matériel comprend notamment:
  • Tabliers plombés
  • Dosimètres
  • Zonage
  • Enceintes plombées
  • Poubelles plombées

💡 Astuce mémo

TDE : Temps, Distance, Écrans.

📖 6. Échographie ultrasonore

🔑 Notions clés & Définitions

• Échographie : Transmission d’ondes mécaniques ultrasonores en fonction de l’impédance acoustique des tissus.

★ À maîtriser

• L’impédance acoustique est classée de la plus élevée à la plus faible selon l’ordre suivant : os, eau, graisse, air.

📌 L’os et l’air ne peuvent pas être traversés correctement par les ultrasons, ce qui constitue une limite de l’échographie.

Compléments

• Les échos échographiques résultent de la réflexion du faisceau ultrasonore sur des interfaces séparant des milieux d’impédances acoustiques différentes.

💡 Astuce mémo

Os et air bloquent les ultrasons, tandis que les interfaces produisent des échos.

📖 7. Spectre électromagnétique et IRM

🔑 Notions clés & Définitions

• IRM : Imagerie fondée sur un champ magnétique, des gradients de champ magnétique et une onde de radiofréquence.

★ À maîtriser

📌 L’IRM exploite une propriété magnétique des noyaux atomiques et n’est pas une technique de radioactivité.

Compléments

• Le spectre comprend notamment:
  • Ondes radio
  • Micro-ondes
  • Infrarouge
  • Visible
  • Ultraviolets
  • Rayons X
  • Rayons gamma

💡 Astuce mémo

L’IRM utilise un champ et des ondes RF, sans radioactivité.

📖 8. Relaxation et IRM fonctionnelle

★ À maîtriser

• En IRM, l’aimantation des noyaux s’oriente dans le champ magnétique principal, est perturbée par une onde de radiofréquence, puis revient vers l’alignement avec le champ lors de la relaxation.

📌 La relaxation longitudinale est caractérisée par le temps T1, tandis que la relaxation transversale est caractérisée par le temps T2.

Compléments

• L’IRM est plus sensible que le scanner pour détecter des lésions, mais l’os dense ne produit pas de signal exploitable et le patient doit pouvoir être placé dans un aimant.

• Les applications fonctionnelles comprennent:

  • Activation motrice
  • Langage
  • Perfusion
  • Diffusion
  • Imagerie BOLD
  • Tractographie du tenseur de diffusion

💡 Astuce mémo

Alignement → excitation RF → relaxation T1/T2 → contraste ou fonction.

📊 Tableaux de synthèse

Comparaison des principales techniques