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Rapport de stage effectué par:

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1 Rapport de stage effectué par:
Licence Electronique Médicale Rapport de stage effectué par: Lezzar Omar Cherif Thème du stage: Scanner à rayon X Encadreurs : B.Boukhazzar

2 Plan Introduction Présentation de la structure d’accueil Historique
Les rayons X Technologie Constitution de scanner X Gantry Table du patient Principe de fonctionnement du scanner X

3 Les éléments de la chaine scanographique
Le tube radio gène Le collimateur primaire L’absorption des rayons X par le tissu Le collimateur secondaire Les détecteurs Reconstitution de l’image Les dangers sur le corps humain Conclusion Bibliographie

4 Présentation de la Structure d’accueil
Centre d'imagerie médicale « Al Amane » Un établissent privé, chargé de l'exploration du corps humain à l’aide de plusieurs appareils médicaux: Scanner à rayon X IRM Radiologie numérique Radiologie Panoramique Écographie Mammographie

5 2ème étage: Écographie, station de traitement d’image 1ier étage : Radiologie, Radiologie panoramique, mammographie Ré-de chaussée: scanner X, imagerie à résonance magnétique  IRM

6 Introduction Le scanner à rayon X est un appareil utile pour l'exploration du corps humain, Le travail de notre stage s’est focalisé sur l’étude du scanner à rayon X, Compréhension de l’appareil, constitution et mode de fonctionnement.

7 Historique 1895 découverte des rayons X par W.ROENTGEN,
1917 RONDON décrit comment il est possible de reconstruire la géométrie bidimensionnelle d'un objet à partir d'une série de projections, L’idée du scanner vient de deux médecins : Docteur OLDENDORF et Docteur AMBROSE, Le 1èr scanner à rayons X a été inventé par : GODFREY NEWBOLD HOUNSFIELD, Le prototype a été réalisé en 1968 et présenté pour la première fois en 1972, La mise au point de la scanographie a été saluée comme la découverte la plus importante en radiologie, Depuis 1972, amélioration de la qualité des informations tout en limitant la dose d’irradiation par les rayons X.

8 Générations du scanner
Première Deuxième

9 Troisième Quatrième

10 Cinquième

11 Les rayons X Ce sont des ondes électromagnétiques courtes, elles sont de l’ordre de l’angstrom, Elles sont situées juste avant les rayons gamma.

12 Technologie Détection et numérisation des données

13 Rotation de l'ensemble détecteur-tube et translation de la table

14 Traitement des données
Analyse les données recueillies à partir des détecteurs et traitement

15 Constitution du scanner
Gantry Table du patient

16 Le Gantry détecteurs

17 Gantry droit

18 Gantry gauche

19 Table du patient

20 Déplacement de la table
Déplacement horizontale Déplacement verticale

21 Principe de fonctionnement du scanner à rayon X

22 Un peu plus de 2 millions de données sont enregistrées,
Un programme calcule l’absorption du rayonnement en chaque point, l=l0.exp(-µ.x) Un traitement informatique permet de faire apparaître sur l’écran l’image reconstituée d’une coupe de 1 à 10 millimètres d’épaisseur.

23 Les éléments de la chaine scanographique

24 Tube radio gène Il permet la production des rayons X,
Il est composé d’une ampoule de verre et d’une gène.

25 Ampoule de verre Composé d’une anode et cathode

26 Alimentation de l’ampoule

27 Cathode Génère des électrons par excitation thermique,
Elle est porté au potentiel négatif.

28 Plateau anodique Le plateau anodique tourne à 3000 ou 9000 t/m,
Le stator du moteur est disposé à l'extérieur de l'ampoule, Le numéro atomique doit être élevé pour améliorer le rendement: Z=75 tungstène, graphite.

29 Production des rayons X
Les électrons sont générés par le courant cathodique, Ils sont accélérés par une tension entre l’anode et la cathode U=140Kv, En heurtant l’anode ils libèrent une partie de leur énergie sous forme de rayon X, Il existe 2 types de rayons X, Rayon de freinage et rayon caractéristique.

30 Rayon de freinage (spectre continue)
Rayon caractéristique (spectre discret)

31 La gaine Protection des rayons X entourés de plomb,
Évacuation de la chaleur, Contient de l’huile de refroidissement, Une fenêtre pour les rayons X qui traverse le patient

32 Collimateurs Définir l'ouverture du faisceau de rayons X.
Élimine le rayonnement diffusé parvenant au détecteur.

33 Interaction avec la matière
L’image radiographique résulte de la différence d’atténuation des rayons X dans les différents milieux traversées. Variation de l’absorption en fonction de la longueur d’onde λ . Variation de l’absorption en fonction de la nature de l’élément. Plus le corps à étudier est épais ou absorbant, plus il devient nécessaire d’utiliser un rayonnement dur. Effet photoélectrique :E<30KV Effet Compton: E>30kv

34 Effet photoélectrique
Principe : rayon X absorbe, un électron d’une couche profonde est éjecte. Résultat : arrêt du rayon X, production d’un électron et d’un ion positif. Effet Compton Principe : L’énergie du rayon X est en partie transmise à un électron superficiel. Résultat : le rayon X est dévie avec une énergie plus faible.

35 Absorption faible = faible atténuation du rayonnement X émergent
Absorption faible = faible atténuation du rayonnement X émergent. Le profil P1 présente un “pic” d’intensité étroit Absorption forte = forte atténuation du rayonnement X émergent. Le profil P2 ne présente pas de pic

36 Mais comment cela se passe-t-il dans le cas d’un élément de surface S3 qui contient à la fois T1 et T2 sur l’axe de détection 

37 Atténuation des rayons X
l:intensite après atténuation l0:Intensité au départ µ:coefficient d’atténuation x:épaisseur

38 Les détecteurs Détecteurs à gaz : chambre de ionisation
contenant du Xénon Détecteurs solides : scintillateur-photodiodes Caractéristique des détecteurs Efficacité de détection Précision et stabilité

39 CAN Détecteur Transcodeur Solide-gaz Courant-tension ordinateur
multiplexeur CAN intégrateur

40

41 Détecteur à gaz (Xénon)
Est une chambre remplie d'un gaz sous pression Le xénon est un gaz lourd (A = 131, Z = 54) Efficacité 50% a 60%

42 Le détecteur à semi conducteur

43 Reconstitution de limage
Méthode algébrique

44 Reconstruction itérative

45 Méthode analytique projection

46 Transformation de radon
Reconstruire un objet volumique au moyen de la totalité de ses projections, L'intensité cumulée le long de la ligne d'acquisition, appelée rayon, pour une position t du détecteur, et pour un angle q est égale à l'intégrale de la densité de matière g(x, y) rencontrée :

47 Rétroprojection Le résultat de la rétroprojection: La rétroprojection pour un angle unique. Rétroprojection pour 4 angles. Pour 64 angles Pour 512 angles

48

49 Echelle de Hounsfield

50

51 L’image et sa rétroprojection

52

53 Image 3D est constituée de plusieurs coupes
Possibilité de parcourir tout le corps Meilleur repérage anatomique

54 Les dangers sur le corps
Blue = faible sensibilité Rouge =Sensibilité moyenne Jaune =Forte sensibilité

55 Conclusion L’objectif de notre stage a été atteint par une compréhension détaillée de l’utilisation de l’appareil médicale qu’est le scanner ainsi que ses retombées qui permettent au corps médicale d’explorer les différentes parties internes du corps humain à la recherche d’anomalie ou de maladies qui étaient invisibles jadis. Aussi, un discernement particulier a été porté sur le principe du fonctionnement de cet appareil et de ses composants électroniques. Toutefois, il est à noter que malgré les avantages de l’utilisation de cet appareil sont impressionnants, celui-ci présente des risques de danger sur le corps humains si ce dernier est exposé plusieurs fois aux rayons X de cet appareil.


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