QCM : Tomodensitométrie et reconstruction (23 questions)

Explication

La radiologie conventionnelle forme une image planaire à partir des rayons X, alors que la tomodensitométrie reconstruit des coupes à partir de projections. L’option sur les coupes conventionnelles inverse les techniques, celle sur deux images planaires efface leur distinction, et celle sur des coupes mesurées confond mesure et reconstruction.

Explication

Le problème inverse consiste ici à estimer une coupe 2D à partir des projections 1D mesurées. Le problème direct correspond à produire des projections depuis un objet connu, tandis que les réponses en 3D et l’inversion des dimensions ne correspondent pas à cette situation.

Explication

Le repère indique qu’un objet peut être déterminé à partir de projections acquises sur 360°. Une seule projection ou une couverture de 180° ne reprend pas ce repère, et les projections ne sont pas l’objet reconstruit lui-même.

Explication

Le premier examen tomodensitométrique cérébral a été réalisé en 1971. 1974 correspond au premier appareil corps entier, 1989 à l’acquisition hélicoïdale et 1979 à l’attribution du prix Nobel.

Explication

Le prix Nobel de médecine a été décerné à Cormack et Hounsfield en 1979 pour la mise au point du premier scanner. 1971 marque le premier examen cérébral, 1974 le premier appareil corps entier et 1989 l’acquisition hélicoïdale.

Explication

Lors de l’impact des électrons rapides sur la cible métallique, environ 99 % de leur énergie cinétique devient de la chaleur et le reste produit le rayonnement X. L’inversion chaleur-rayonnement échange les proportions, l’énergie entièrement rayonnée néglige la chaleur, et le partage égal suppose à tort des parts identiques.

Explication

Le rayonnement X comporte un spectre continu, appelé rayonnement de freinage, ainsi qu’un spectre de raies caractéristique. Les autres associations attribuent à tort le freinage aux raies ou inversent les caractéristiques des deux composantes.

Explication

La tomodensitométrie reconstruit des coupes transversales à partir de la mesure du coefficient d’atténuation des rayons X dans le volume étudié. L’énergie incidente, la densité massique directe et la vitesse ne sont pas la grandeur définie ici.

Explication

La TDM mesure la densité radiologique des volumes élémentaires à partir de l’absorption du faisceau de rayons X et reconstitue l’image à partir de projections transversales. La réflexion, les projections longitudinales et l’énergie émise par les détecteurs substituent à ces principes des notions différentes.

Explication

Après l’acquisition à différents angles, les profils sont échantillonnés et numérisés, puis les données sont rétroprojetées sur une matrice pour reconstruire l’image. La rétroprojection ne précède pas la numérisation, l’échantillonnage fait partie du processus et de nouvelles acquisitions ne remplacent pas cette étape de reconstruction.

Explication

La relation $\log(I_0/I)=\mu x$ donne $\mu=0{,}6/3=0{,}2\,\text{cm}^{-1}$. La valeur $1{,}8$ multiplie plutôt par l’épaisseur, tandis que le signe négatif inverse le rapport d’intensités.

Explication

Les coefficients sont rapportés à celui de l’eau et les valeurs obtenues sont exprimées en unités Hounsfield. Les pourcentages, la référence à l’air et les unités de densité électronique ne désignent pas cette échelle.

Explication

Le détecteur transforme les photons X en signal électrique directement proportionnel à l’intensité du faisceau. Une variation inverse confond le sens de la proportionnalité, et la densité du pixel est calculée ultérieurement par l’ordinateur.

Explication

Une projection rassemble les signaux électriques fournis par tous les détecteurs pour un angle de rotation donné. Un seul détecteur ne constitue pas tout le profil, tandis que plusieurs angles forment une série de projections et que les densités de pixels sont calculées lors de la reconstruction.

Explication

La rétroprojection filtrée suit l’ordre indiqué : échantillonnage des projections, attribution d’une valeur à chaque échantillon, définition de la matrice, puis rétroprojection. La dernière proposition décrit plutôt des éléments associés à la reconstruction itérative, et les autres déplacent des étapes de leur séquence.

Explication

La rétroprojection filtrée est rapide et linéaire, mais néglige la distribution du bruit et la physique sous-jacente, avec un lien entre bruit et résolution. La reconstruction itérative s’appuie sur des modèles physiques, géométriques et statistiques, mais demande davantage de calcul et repose sur des algorithmes complexes et non linéaires.

Explication

Le filtre de reconstruction peut être choisi ou modifié en fonction de l’organe afin d’améliorer la qualité de l’image. Un filtre identique pour tous les organes néglige cette adaptation, l’épaisseur seule ne suffit pas à guider le choix et le fenêtrage est une opération distincte.

Explication

En coupe fine, l’influence du bruit augmente; pour une structure osseuse étudiée en 1 à 2 mm, un filtre intermédiaire peut parfois être préférable au filtre spatial osseux. Le choix spatial osseux ne tient pas compte de cette possibilité, le lissage très marqué n’est pas la recommandation donnée et l’épaisseur de coupe influence le choix.

Explication

La fenêtre correspond au nombre d’unités Hounsfield choisi pour être visualisé; les tissus hors de cette plage n’apparaissent pas. Le centre est le niveau, l’échelle de gris est répartie sur la portion déterminée par la largeur, et la densité moyenne guide le choix du niveau.

Explication

Le niveau L est le centre de la fenêtre et doit être proche de la densité moyenne des organes étudiés. La largeur W règle l’étendue densitométrique affichée, tandis que les limites de la fenêtre ne désignent pas son centre.

Explication

Une fenêtre étroite améliore la discrimination entre des structures de densités proches. Une fenêtre large sert plutôt à visualiser des structures dont les densités sont éloignées; le niveau situe le centre et ne remplace pas le choix de largeur.

Explication

La matrice est un tableau de lignes et de colonnes qui définit des carrés élémentaires appelés pixels. Les détecteurs servent à l’acquisition, les éléments de volume ne sont pas les pixels de la matrice, et les niveaux de gris représentent les valeurs des pixels.

Explication

Chaque pixel correspond à une valeur d’atténuation ou de densité, représentée par un niveau de gris; des densités différentes peuvent donc produire des niveaux de gris différents. La position, les détecteurs et la taille du pixel ne sont pas les modalités de cette représentation.