100 ans! Des Rayons X à la Médecine Nucléaire Trois Noms et un Mariage
Trois Noms, Deux personnes et un Mariage Suffisent pour révolutionner l histoire de la Radioactivité de l Atome
Atomes isolés Niveaux d énergie discrets - Orbitales atomiques
Les Faux Jumeaux
LES PRINCIPAUX RAYONNEMENTS IONISANTS
La physique des rayonnements ionisants constante radioactive - période - activité La constante radioactive λ représente la probabilité pour qu un atome se désintègre dans l unité de temps La période radioactive ou demi-vie T est la durée nécessaire pour qu un échantillon contenant N atomes radioactifs n en contienne plus que N/2 L activité A (t) d une substance radioactive représente le nombre moyen de désintégrations par seconde
PERIODE RADIOACTIVE OU DEMI-VIE
L électromagnétisme, première unification Les ondes lumineuses ne sont qu un cas particulier des ondes électromagnétiques! Superposition d un champ électrique et d un champ magnétique. James C.MAXWELL (1831-1879)
le spectre électromagnétique 22 10 10 20 14 10 10 10 10 5 fréquence (Hz) 50 Hz rayonnements ionisants rayonnements non ionisants 10 7 13.6 10-6 10-11 énergie des photons (ev)
Quantification du Rayonnement
Rayonnements ionisants effets biologiques Ionisation d atomes ou molécules effets immédiats effets à long terme destruction des tissus cancers maladies héréditaires
Attention!!! Radioprotection Définition Ensemble des mesures prises pour protéger les travailleurs la population les écosystèmes des dangers des rayonnements ionisants tout en permettant leur utilisation.
Applications Médicales principales Imagerie Médicale 1. La radiologie CNVT 2. TDM ou Scanner 3. L IRM 4. L imagerie nucléaire Radiothérapie
1. Radiologie Conventionelle Ou Rayons X Radiographie du siecle dernier Principe du Tube à RX
Radiologie Conventionelle Ou Rayons X
2. Le scanner X ou TDM
Le scanner X Le principe de fonctionnement repose sur la différence d atténuation des RX d un tissu à l autre. Le principe de détection : Les principales applications : usage fréquent pour le diagnostic clinique des fractures, lésions et des tumeurs Source RX résolution : environ 1mm (coût: 5 MDA) Rotation Détecteurs Translation
Le scanner X Coupe passant par le foie, la vésicule biliaire, le pancréas, le rein gauche et la rate
3. L imagerie par résonance magnétique (IRM)
IRM : histoire d aimants!! index Champ magnétiq ue statique B 0 = 3 T 60000 x le champ magnétique terrestre!!!! Champ (électro)magnéti que oscillant B 1 : Radiofréquence RF Radio FM : 88.8 108.8 MHz!! Magnétis me nucléaire NOYAUX
L imagerie par résonance magnétique (IRM) Le principe de fonctionnement repose sur la Résonance Magnétique Nucléaire (RMN) technique basée sur les interactions des moments magnétiques du noyau des atomes constitutifs des milieux biologiques avec des champs magnétiques externes (en pratique un champ fixe de 0.3 a 1.5 Tesla) précision de l ordre du micron (coût: 20 à 30 M DA)
Le patient est allongé sur un lit d'examen mobile qui doit ensuite être rentré dans le tunnel de l'aimant proprement dit. Cet aimant dégage un champ magnétique permanent puissant qui va orienter les atomes d'hydrogène selon un axe donné. Puis une antenne émet une onde de radio fréquence courte modifiant l'orientation des protons ceux-ci vont ensuite revenir à leur état initial en restituant de l'énergie. Cette énergie va être captée par une antenne réceptrice Ces différents signaux seront ainsi analysés => production d une "image" dont les informations seront variables en fonction de la technique utilisée.
4. L imagerie nucléaire L imagerie nucléaire est adaptée aux études fonctionnelles image du niveau de métabolisme de l organe étudié mesure indirecte par exemple basée sur le débit sanguin ou directe par exemple basée sur l absorption de glucose utilisation de marqueurs radioactifs détection : scintillateurs + Photo Multiplicateurs Les deux techniques principales d imagerie nucléaire sont : la tomographie à émission mono-photonique ou TEMP (émetteur γ comme traceur) la tomographie à émission de positons ou TEP (émetteur β + )
5. La Radiothérapie