Imagerie Médicale : Fondements. Radiographie et scanner CT

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1 Imagerie Médicale : Fondements Radiographie et scanner CT Master 2 MultiMedia : Image et Son Numériques Pascal Desbarats IMF : Radiographie et scanner CT p.1

2 Questions Comment produit-on des rayons X? Comment se forme une image radiologique? Quelles sont les différences avec un scanner CT? Comment accélerer un examen scanner? IMF : Radiographie et scanner CT p.2

3 Rappel : le tube à rayons X IMF : Radiographie et scanner CT p.3

4 Formation de l image radiologique Principe Différence d atténuation des rayons X d un tissus à l autre. Opacités radiologiques contrastes radiologiques. Le faisceau qui a traversé le sujet transporte les ombres portées des structures. Il transporte une image radiante qui est transformée en image lumineuse. Le contraste peut être modifié en utilisant un produit de contraste (radiographie des vaisseaux, rein ou arbre urinaire,...). IMF : Radiographie et scanner CT p.4

5 Image radiante et image lumineuse IMF : Radiographie et scanner CT p.5

6 Contraste radiologique (1/2) n I1 = I 0 e µ 1x I 2 = I 0 e µ 2x ou si µx 1 n I1 I 0 (1 µ 1 x) I 2 I 0 (1 µ 2 x) Le contraste est défini par : C = I 2 I 1 I 2 +I 1 soit : C 1 2 (µ 1 µ 2 )x IMF : Radiographie et scanner CT p.6

7 Contraste radiologique (2/2) Caractéristiques supplémentaires : Le contraste est diminué par la diffusion dans le milieu. Il décroît lorsque la tension aux bornes du tube croît. Pour obtenir des contrastes suffisants entre la graisse et le muscle ou un parenchyme glandulaire, il est nécessaire d utiliser de faibles tensions (20 à 30 kv pour la mammographie par exemple). Problème : les rayons X de faible énergie ne peuvent traverser une grande épaisseur. La quantité de rayonnement incident doit donc être très forte. Problèmes : limites du tube et limites biologiques. Tensions généralement utilisées : 60 à 120 kv suivant le type d examen. IMF : Radiographie et scanner CT p.7

8 Problèmes dans l image radiologique Ils sont essentiellement dus aux déformations lors de l acquisition. Ombre portée d organes et de structures de transparences radiologiques différentes. La superposition peut compliquer l identification des contours. Une structure très opaque peut en masquer d autres. Agrandissement des ombres portées par rapport aux dimensions réelles des organes. Certains contours qui ne correspondent pas à une limite de la structure peuvent apparaître (région atteinte tangenciellement par le faisceau). Si le bord d une structure s amincit proportionnellement (bord inférieur des côtes par exemple), son contour peut disparaître de l image. Présence de flous : flou de foyer (la source n est pas ponctuelle), flou du détecteur (le rayon X va diffuser dans le détecteur), flou cinétique (mouvement du coeur par exemple). Influence du rayonnement diffusé. IMF : Radiographie et scanner CT p.8

9 Conversion en image lumineuse (1/2) Écran radioscopique : Certaines substances émettent des photons de lumière visible lorqu elles sont irradiées par des rayons X. Sulfure de Zinc (émission lumineuse intense vers 550 nm). Écran : fine couche de sulfure de zinc collée sur un support mince + vitre de verre au plomb pour bloquer les rayons X pour l observateur. La fluorescence est proportionnelle à l intensité du rayonnement reçu et est faible pour des débits admissibles par l organisme. De plus les performances visuelles sont médiocres abandon progressif. Film radiologique : image en négatif. Temps de pose relativement lent pour des rayons X. Utilisation d écrans luminescents et d oxysulfure de gadolinium à la place du tungstate de calcium Temps de pose 50 fois plus bref que pour une exposition directe. IMF : Radiographie et scanner CT p.9

10 Conversion en image lumineuse (2/2) Amplificateur de luminance : Techniques modernes : piège à électrons (désexcitation avec un pinceau laser + photomultiplicateur), le signal électrique est numérisé puis traité numériquement. À noter : la résolution est encore actuellement inférieure au film. IMF : Radiographie et scanner CT p.10

11 Exemples IMF : Radiographie et scanner CT p.11

12 Scanner CT CT : Computer Tomography. TDM : Tomodensitométrie. IMF : Radiographie et scanner CT p.12

13 Scanner CT : Principe IMF : Radiographie et scanner CT p.13

14 Modes d acquisition (1/4) IMF : Radiographie et scanner CT p.14

15 Modes d acquisition (2/4) IMF : Radiographie et scanner CT p.15

16 Modes d acquisition (3/4) IMF : Radiographie et scanner CT p.16

17 Modes d acquisition (4/4) IMF : Radiographie et scanner CT p.17

18 Reconstruction Les intensités sont des projections du faisceau incident à travers le patient selon une ligne droite. Utilisation de la transformée de Radon. Actuellement : rétro-projection filtrée. 2ème méthode : Transformée de Fourier. IMF : Radiographie et scanner CT p.18

19 Unités Hounsfield Unités arbitraires (de à 1000) basées sur l absorption des rayonnement X par les tissus. Permet de fixer une fenêtre d acquisition et/ou de visualisation. IMF : Radiographie et scanner CT p.19

20 Fenêtrage IMF : Radiographie et scanner CT p.20

21 Limitations de la tomodensitométrie IMF : Radiographie et scanner CT p.21

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