Les différentes techniques d imagerie médicale

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1 Les différentes techniques d imagerie médicale Marie-Pierre GUENFOUDI CHU DIJON 4 & 5 Février 2013

2 Définition Techniques utilisant les rayons X Techniques utilisant les ultrasons Techniques utilisant la résonnance magnétique Techniques endoscopiques L imagerie nucléaire

3 Définition L imagerie médicale est le procédé par lequel un médecin peut examiner l intérieur du corps d un patient sans l opérer.

4 Techniques utilisant les rayons X La radiologie standard La radiologie interventionnelle Le scanner ou tomodensitométrie

5 Historique Découverte ancienne : 1895 par Wilhelm Conrad Röntgen au cours de travaux sur le tube cathodique. Découvre l existence d une fluorescence d un écran platino-cyanure de baryum. Ces rayons ne sont arrêtés ni par le papier ni par le verre mais le sont par le plomb et le platine. Rayonnement inconnu jusqu alors «rayon X» 1 ère radiographie de la main 1 er Prix Nobel de physique en 1901

6 Principe C est l impression photographique d un film argentique par un faisceau de rayon X après que ce dernier ait traversé l organe à étudier. L'image radiographique ainsi obtenue variera en fonction de la nature du tissu traversé et de l'absorption par ce dernier du rayonnement émis. Ainsi une structure dense (os) apparaîtra plus "blanche" A l'inverse, une structure aérique (comme les poumons) apparaîtra en "noir". Depuis quelques années, les applications de l'informatique et de la micro-électronique ont transformé l'exercice radiologique : la possibilité de numérisation de l'image a permis le traitement de cette image radiologique.

7 Applications de la radiologie standard Exploration dite "standard" du corps. Concerne les structures osseuses et articulaires qui possèdent une densité importante ainsi que les poumons (densité très faible). Par contre, pas les parties molles (muscles, tendons, disques vertébraux, cerveau, organes abdominaux) du fait de leur densité intermédiaire. pathologie traumatique, rhumatologique, pulmonaire, ainsi que l'orthodontie et l'étude dentaire. Examens dit «de contraste» qui par adjonction d un produit de contraste «radio-opaque» permettent une analyse plus fine

8 Radiologie interventionnelle Elle désigne l ensemble des procédures ayant pour but le traitement ou le diagnostic d'une affection, réalisées par un médecin Radiologue, sous contrôle d'un moyen d'imagerie. (radio, écho, scanner, IRM) Ex : angiographie étudie les vaisseaux sanguins non visibles en radiologie standard

9 Scanner ou tomodensitométrie Les rayons X sont émis grâce à un tube tournant autour du patient Le film est ici remplacé par des capteurs, l'information est ensuite traitée et reconstruite pour donner des images des structures explorées. Il s'agit d'une imagerie en " coupes ". Recours fréquent à un produit de contraste iodé

10 Scanner ou tomodensitométrie Source de rayons X couplée à un ou des détecteurs (barrettes) Table motorisée (vitesse de déplacement) Console de traitement des données pour traiter les images natives

11 Scanner ou tomodensitométrie Pour les examens injectés : nécessité de coupler le déclenchement de l acquisition des images avec l arrivée du produit de contraste = injection automatique Injecteur OptiVantage

12 Exemples d examens (1) Examens du squelette : Radiographie standard essentiellement en traumatologie Scanner : fractures, malformation, bilan des tumeurs osseuse ou musculaires Examens ostéo-articulaires : arthrographie ou arthroscanner ( étude plus fine des articulations et cartilages) Nécessitent l injection d un produit de contraste à base d iode directement dans l articulation Indications en diminution depuis l IRM Examens du tube digestif : lavement baryté

13 Exemples d examens (2) Examens urinaires : L urographie intraveineuse : opacification des voies excrétrices urinaires après injection IV d un produit de contraste. Recherche de malformations, tumeurs et calculs bloqués dans l uretère. La cystographie : étudie les parois de la vessie et de l urètre par injection d un produit de contraste à l aide d une sonde introduite dans les voies urinaires (opacification à contre courant). Diverticules, tumeur, reflux urine vers reins Rétrécissement du conduit ou irrégularité du calibre Examens gynécologique : Hystérosalpingographie : étudie la cavité utérine et les trompes par injection d un produit de contraste à l aide d une sonde introduite dans l utérus Recherche de tumeur, fibrome, rétrécissement des voies génitales Bilans de stérilité, infections répétitives, saignements génitaux, douleurs.

14 Exemples d examens (2) Examens des vaisseaux : Angiographie : étudie les vaisseaux sanguins non visibles en RX standard Artériographie : recherche de sténoses Phlébographie : membres inférieurs et veine cave inférieure pour la recherche de phlébites (après une échographie-doppler) et des thromboses veineuses Coronarographie : étudie les artères coronaires du cœur pour dépister des anomalies de circulation dues à un obstacle ( plaque athérome, embole) Peut être couplée à un geste thérapeutique (angioplastie)

15 LES ULTRASONS : Echographie 1955, visualisation du corps humain en coupe par l utilisation des ultrasons. Ces ultrasons traversent toute la matière à l exception des os et de l air contenu dans le corps. Les ultrasons sont dirigés sur les zones à étudier grâce à une sonde posée sur la peau. Cette sonde émet des ultrasons et reçoit l écho produit par les organes Utilisation encore limitée de produits de contraste.

16 LES ULTRASONS : Echographie Elle permet l analyse de nombreux organes Superficiels : Parotides Thyroïde Muscles et tendons Articulations Testicules Seins Ganglions Vaisseaux Profonds : Foie, vesicule, reins, rate, pancréas, utérus, ovaires, prostate Pendant la grossesse, elle permet d étudier la vitalité et le développement du fœtus, de dépister des anomalies ou encore de déterminer le sexe.

17 LES ULTRASONS : Système doppler Il permet l étude du débit dans les artères et veines. La sonde se présente sous forme de stylo appliqué en regard de la zone à étudier. Il recherche des perturbations du flux sanguin pouvant être en rapport avec un obstacle ou un rétrécissement. Souvent intégrés dans l appareil d échographie

18 LES ULTRASONS : Echographie transthoracique Couplée au doppler, elle permet à l aide d une sonde placée sur le thorax, de créer une image du cœur en mouvement et de suivre également les flux sanguins à l intérieur du cœur. Souvent complétée par une échographie trans oesophagienne (E.T.O.)

19 LES ULTRASONS : Echographie transoesophagienne Permet d explorer le cœur, les valves et cavités à l aide d un capteur ultra sonore qui est placé sur un endoscope. Voie privilégiée pour obtenir des images du cœur car l œsophage est accolé au cœur. Les ultrasons émis sont réfléchis par les structures cardiaques et analysés par l échographe. Indications les plus fréquentes : Recherche d un caillot intra cardiaque Anomalie au niveau des valves Anomalie de fonctionnement d une prothèse Anomalie de la paroi de l aorte thoracique

20 LES ULTRASONS : Echographie endocoronaire Permet de visualiser le cœur de l intérieur grâce à un fin cathéter, munie à son extrémité d'une sonde d'échographie. Précise à la fois qualitativement (morphologie de la plaque) et quantitativement (mesure de le surface de lumière résiduelle). Indications : Exploration du tronc commun, des sténoses calcifiées, des sténoses molles, des anévrismes, des dissections, des thrombus, la visualisation du bon positionnement des stents. En complément de l'angiographie chaque fois que les données sont insuffisantes ou ambiguës

21 IMAGERIE PAR RESONANCE MAGNETIQUE IRM Evolution majeure de l imagerie permettant d analyser à distance des organes de manière très précise. Permet de visualiser des détails invisibles sur les radiographies standards, le scanner ou l échographie 1946 : description du phénomène de Résonance Magnétique Nucléaire par Bloch et Purcel.

22 IMAGERIE PAR RESONANCE MAGNETIQUE IRM Schématiquement, cette technique utilise un gros aimant et analyse la réaction des différents tissus du corps à ces champs magnétiques. Les données recueillies sont ensuite traitées et la zone étudiées peut être restituée en deux ou trois dimensions. Elle recherche : Au niveau du cerveau, des lésions infectieuses ou inflammatoires, des anomalies des vaisseaux, des tumeurs. Au niveau de la colonne vertébrale, des hernies discales. Au niveau des articulations, des lésions ligamentaires ou méniscales

23 LES TECHNIQUES ENDOSCOPIQUES (1) L endoscopie est une méthode d exploration et d imagerie médicale ou industrielle qui permet de visualiser l intérieur (endon en grec) de conduits ou de cavités inaccessibles à l œil. L endoscope est composé d un tube optique muni d un système d éclairage. Couplé à une caméra vidéo, on peut ainsi retransmettre l image sur un écran.

24 LES TECHNIQUES ENDOSCOPIQUES (2) Elle peut être utilisée soit pour le diagnostic, soit pour traiter une maladie (endoscopie opératoire) L introduction se fait par les voies naturelles lorsque c est possible ou sinon par incision. Il existe deux types d endoscopes Endoscope rigide : tube métallique surtout utilisé pour l exploration des articulations, de la vessie et de la cavité abdominale( laparoscopie et cœlioscopie) Endoscope souple ou fibroscope constitué de fibres optiques. Il permet d explorer les bronches, l œsophage, l estomac, le duodénum, le colon.

25 LES TECHNIQUES ENDOSCOPIQUES (3) Arthroscopie : essentiellement au niveau du genou et de l épaule. Consiste à explorer les structures articulaires à l aide d un endoscope introduit dans l articulation après incision. Elle permet d étudier les structures articulaires ( cartilages, ménisques, ligaments) afin de Déceler les anomalies Effectuer des prélèvements Réaliser des petits gestes chirurgicaux ( sutures de ménisque, ablation de débris, lavage articulaire.

26 LES TECHNIQUES ENDOSCOPIQUES (4) Cœlioscopie ou laparoscopie : consiste à insuffler un gaz inerte (dioxyde de carbone) dans la cavité abdominale, puis à y introduire une caméra. Elle permet l exploration de l ensemble de la cavité abdominale, du péritoine et de la surface des viscères ( foie, vésicule biliaire, paroi intestinale, organes génitaux chez la femme ). Elle est diagnostique ou thérapeutique Appendicectomie, Cholécystectomie, cure de hernie GUE, kyste ovarien, stérilisation tubaire, endométrioses Prostatectomies Thyroïdectomies

27 LES TECHNIQUES ENDOSCOPIQUES (5) Cystoscopie : permet d étudier la paroi interne de la vessie grâce à un cystoscope introduit dans l urètre. Elle est indiquée en cas : d antécédents familiaux ou personnels de cancer de la vessie de présence de sang dans les urines d infections urinaires à répétition Elle recherche : un cancer des polypes une inflammation ou infection une malformation

28 LES TECHNIQUES ENDOSCOPIQUES (6) Coloscopie : permet d examiner le rectum et la totalité du colon jusqu à la jonction iléo-colique grâce à un coloscope. Le coloscope est introduit par l anus puis est glissé peu à peu dans l intestin et dirigé par l opérateur grâce à des manettes. Le cystoscope est pourvu d une source lumineuse, d un système optique et d un ou plusieurs canaux opérateur permettant d insuffler de l air, d aspirer l eau ou de laver et surtout de faire passer des pinces pour les prélèvements ou les gestes thérapeutiques

29 LES TECHNIQUES ENDOSCOPIQUES (7) Principales indications Recherche de polypes ou de cancer dans le cadre du dépistage du cancer colorectal (> décès par an en France) Recherche des causes d un saignement intestinal Recherche des causes de douleurs abdominales inexpliquées Recherche des causes d une diarhée chronique Suivi des patients ayant des maladies intestinales bien identifiées ou des facteurs de risque connus ( cancer, MICI, antécédents de polypes)

30 LES TECHNIQUES ENDOSCOPIQUES (8) Fibroscopie bronchique : permet d explorer la trachée et les bronches grâce à un fibroscope introduit par la bouche ou le nez. Visée diagnostique Visualisation d anomalies anatomiques, de sténose, de fistules, de tumeurs, d encombrements Réalisation de biopsies Réalisation d un lavage broncho alvéolaire Visée thérapeutique Désencombrement de l arbre bronchique Lavage de zones abcédée intra pulmonaire Ablation de petits corps étrangers

31 Indications LES TECHNIQUES ENDOSCOPIQUES (9) Diagnostic et surveillance de l évolution des cancers broncho pulmonaire Recherche d étiologie des hémoptysies, des expectoration prolongées, sanglantes Diagnostic des infections broncho pulmonaires Recherche de corps étranger intra bronchique

32 LES TECHNIQUES ENDOSCOPIQUES (10) Fibroscopie oeso-gastro-duodénale : permet d explorer les organes creux (œsophage, pylore, duodénum) grâce à l introduction d un endoscope par la bouche. Indications diagnostic : Gastrites Cancers oeso gastro duodénaux Ulcères gastro duodénaux Varices œsophagiennes Hémorragies digestives hautes Indications thérapeutiques : Dilatation œsophagienne Pose de prothèse œsophagienne Sclérose de varices œsophagiennes Ablation de polypes et corps étrangers

33 LES TECHNIQUES ENDOSCOPIQUES (11) Hystéroscopie : permet de visualiser directement l'intérieur de l utérus à l'aide d'un hystéroscope. Diagnostique : Ménorragies et métrorragies Stérilité Avortements à répétition Hystéroscopie opératoire : Polypectomie, myomectomies Endométrectomie Sections de cloison en cas de malformation Sections de synéchies utérines (adhérences) Stérilisation par obstruction des trompes (dispositif ESSURE )

34 ORL : sous AG LES TECHNIQUES ENDOSCOPIQUES (12) La laryngoscopie : permet de visualiser le larynx et les cordes vocales La rhinofibroscopie : permet l examen des fosses nasales, du larynx et du pharynx La sinuscopie : permet d observer les sinus maxillaires et d apprécier l état de la muqueuse nasale.

35 IMAGERIE EN MEDECINE NUCLAIRE Adaptée aux études fonctionnelles d organes Utilisation d atomes radioactifs (traceurs) pour marquer certaines molécules qui ont un intérêt biologique et dont on veut suivre le devenir dans l organisme. Permet donc d étudier le fonctionnement des organes.

36 IMAGERIE NUCLEAIRE Ces molécules radioactives sont détectées par une gamma-caméra placées face au patient. Grâce à un système informatique, on obtient une image de la répartition des produits marqués. 2 versants Diagnostique : scintigraphie thyroïdienne, myocardique. Thérapeutique : hyperthyroïdie par l iode 131, polyglobulie primitive par le phosphore 32P, les métastases osseuses douloureuses par le strontium 89Sr.

37 Exploration fonctionnelle

38 Tomographie à cohérence optique C.T.O. Mise au point en Non invasif et très performant. Comparable dans son principe à l imagerie ultrasonore. Basée sur la réflexion d ondes non pas ultrasonores mais lumineuses. Application en ophtalmologie : suivi des maladies de la rétine (un laser infrarouge permettant reconstruction de toute l épaisseur de la rétine) Recherche en dermatologie : prometteur dans la caractérisation des tumeurs et maladies inflammatoires Recherche en cardiologie : prometteur dans l analyse des plaques d athérome et le dans le guidage d une angioplastie.