RADIOGRAPHIE PAR RAYONS X BENHADDAD Nadia L3 SVN 13/04/2018

Sommaire  INTRODUCTION  Qu’est ce qu’un rayon X ?  Caractéristique des Rayons X  Découverte des rayon X  Production des Rayons X.  Rayon X : Radiographie  Conclusion.  INTRODUCTION  Qu’est ce qu’un rayon X ?  Caractéristique des Rayons X  Découverte des rayon X  Production des Rayons X.  Rayon X : Radiographie  Conclusion.

INTRODUCTION L’imagerie médicale est un ensembles de techniques d’acquisition d’images du corps humain, c’est un outil indispensable aux médecins pour la pose de diagnostics et pour élaborer un traitement, la première image médicale a été obtenue grâce aux rayon X

Qu’est ce qu’un rayon X ? les rayons X sont des ondes électromagnétiques à haute fréquence dont la longueur d’onde est comprise entre 5pm et 10 nm, en fonction de la nature de la matière traversée, ils sont plus ou moins absorbés, Cette différence d’absorption forme l’image radiologique Les rayons X sont des rayonnements ionisants

Caractéristique des Rayons X Sont caractérisés par: Une fréquence Ʋ exprimée en Hz ou s-1 Une période T = 1/ Ʋ exprimée en s Une longueur d’onde λ représentant la distance parcourue en une période (entre 5pm et 10 nm ) Plus λ est courte,plus Énergie produite est forte: E= Ʋ h = hc/ λ  imagerie médicale: 40 à 130 keV

Caractéristique des Rayons X Forte énergie Faible énergie Rayonnement électromagnétique pas de charge, pas de masse les différents tissus de l’organisme atténuent les rayons X de manière variable selon leur composition produit des effets ( ionisation)

Un peu d’histoire : Wilhem Conrad Roentgen 1895  Étudie les rayons cathodique  Roentgen a recouvert le tube d’un cache en carton noir,illumination d’une plaque de platinocyanure de barium Tube de Crookes  L’inconnu X

8 Novembre Décembre 1895 Rayons Un peu d’histoire : W.C.Roentgen décrivit dans les jours qui suivent 4 propriétés propres aux rayons X : Ces rayons sont absorbés par la matière Ces rayons sont diffusés dans la matière Ces rayons impressionnent une image photographique Ces rayons déchargent des corps chargés électriquement 1901 Premier cliché radiographique

production des rayons X

Les électrons voyage du cathode vers l’anode très rapidement et accumule une Energie cinétique très élevées Les rayons X sont produits par l’interaction avec la matière essentiellement faite en Tungstène Z = 74, d’électrons très énergétiques qui convertissent leur énergie cinétique en radiation électromagnétique.

Lors de la production ou de l’émission des RX deux mécanismes simultanés vont se produire Ce pinceau d’électrons heurte l’anode en produisant principalement de la chaleur (99%) et des rayons X (1%)

 Rayonnement X de freinage :interactions de l’électron avec le noyau d’un atome. l’effet ‘Bremsstrahlung’ ( spectre continu) E X =E 0 -E c = Ʋ h = hc/ λ dépend : Du nombre atomique Z (nombre de protons). De l’énergie cinétique incidente, elle est proportionnelle au voltage appliqué  Rayonnement caractéristique de raie :l’électron rentre en collision avec un électron des couches internes d’un atome (K,L) produisant un Rayon X Ce sont des rayonnement a peu d’intérêt médicale ils sont utilisés en science des matériaux pour étudier le degré de pureté des matériaux

Rayons X: Radiographie Scintillateur Un Photomultiplicateur Le Capteur : constitué de deux éléments: -Scintillateur : convertit les RX en lumière visible -Un Photomultiplicateur ( convertit la lumière en un signal électrique) Un collimateur: plaques en plomb empêche les RX diffusé par le corp humain de frapper le scintillateur pour avoir une image nette

anode Générateur de rayon X: Tube de Coolidge – Tube à anode tournante se compose : -une ampoule de verre peu opaque aux rayons X, -L'émetteur d'électrons ou cathode est un fin filament de tungstène -La cible métallique ou anode est en alliage de tungstène et de rhénium. La zone émettrice de la cible est appelée foyer. -L'accélération des électrons est obtenue par une haute tension U -Le diaphragme sert à délimiter proprement la taille et la forme du faisceau de rayons X sortant du tube Question : les rayons sortant du tube ont-ils tous la même énergie ?  Filtration : enlever les rayonnements n’ayant pas l’énergie désirée, car elle cause : Création de flou Dose inutile au patient comment ? Par plaque d’ Al ou de Cu

Interaction rayons X matière

Les rayons X Interactions avec la matière  L’effet photoélectrique : Transfert de toute l’énergie à la matière,dépend De: - l’énergie des rayons X (<50keV) -Des numéros atomiques des atomes (Z élevés++)  Effet Compton: Déviation / diffusion, Transfert partiel d’énergie à la matière prédominant aux fortes énergies (>110keV) L’effet Compton diminue la contraste de l’image

Interaction rayons X matière

l'intensité I des photons qui ont traversé une épaisseur x décroît en fonction de x suivant une loi exponentielle : Loi d’atténuation de Beer-Lambert L’image Radiante:

Contraste de l'image radiante On appelle contraste entre deux zones de l'image radiante d'intensité respective Il et I2, Dépend :  des tissus :la différence des valeurs de µ permet de reconstruire l’image radiante,  l’épaisseur de l’objet  L’énergie du faisceau incident -rayons X mous entre 25 et 50 kV. -les radiographies osseuses : tensions élevées ( kV )  la contraste anatomique (il se forme des superpositions qui nuisent à l’identification des organes  Quand les différence de contraste de l’image radiante entre les différents tissus mous ne sont pas suffisante on utilise un produit de contraste

Radiographie -Radiographie Conventionnelle -Avec amplificateur de luminance -Numérique

Radiographie Conventionnelle : L’écran-film  Le patient est placé entre la source (tube à rayons X) et le film récepteur. Selon la nature des tissus traversés, les rayons X seront plus ou moins atténués et donneront au final une image radiologique contrastée.  LE FILM Récepteur : transforme en image visible l'image radiante Se compose d’Émulsion sensible aux rayons X: Cristaux de bromure d’argent (AgBr) Une matrice de gélatine, d’un Support (transparent à la lumière)et d’une Couche protectrice  Les photons interagissent par effet photoélectrique avec les Ag+ en libérant un e- => formation d’atomes Ag. - Image latente est crée par des groupements localisés d’atomes Ag.  amplification et ’impression Radiographie conventionnelle : problème d’intensité lumineuse

La radiographie Avec amplificateur de luminance Amplificateur de luminance : il Amplifie le signal par accélération et focalisation des électrons, IL se compose de : 1er écran : conversion des RX en photons lumineux et libération d’e- de faible luminance Tube à vide : accélération des e- et focalisation 2ème écran : recueil des e- accélérés et conversion en image de forte intensité  Son rôle est double: -Intercepter le fuseaux de RX et le convertir en photons lumineux dans le domaine du visible -intensifie ce signal lumineux

Radiographie Numérique  Les techniques de l'imagerie numérique sont de plus en plus utilisées en radiologie. Actuellement, elles concernent principalement la tomodensitométrie,les radiographies numérisées sont obtenues directement, sans l'intermédiaire d'un support film, par numérisation du signal vidéo obtenu avec une caméra,

Radiographie Numérique : avantages par rapport au conventionnel Visualisation directe, stockage, transmission Dose de RX patient inférieure car moins de reprise de l’examen Post-traitement facilité plus écologique (les nouveaux films n'entrainent pas de pollution chimique) lire les images sur ordinateur

Radiographie: Application en médecine  La radiologie possède un très vaste champ d’application en médecine.  Elle est très fréquemment utilisée pour détecter des fractures ou des anomalies survenues au niveau du squelette.  Utilisé par les dentistes pour vérifier la croissance des dents et repérer les anomalies ou les caries  utilise également la radiologie thoracique pour observer le cœur, les poumons ou les artères principales  l'urographie intraveineuse :étudie des cavités et les conduits urinaires par injection d’ un produit radio-opaque éliminé par les reins dans les urines et évaluer la capacité des reins à éliminer le produit injecté en prenant des radiographie

Radiographie Bénéfices  Rapide: examen d’environ 15 mn  Indolore  Implantation importante dans les cabinets de radiologie(40106 examens par an en France)  Résolution spatiale= 1 mm  Résolution temporelle de quelques secondes en angiographie Inconvénients  Exposition à rayonnements ionisants : 30 à 200 rems (unité de mesure de l’ effet des rayonnements sur le corps humain) par examen  Allergie possible aux produits de contraste  Matériel non transportable

Conclusion Conclusion L’imagerie médicale se perfectionne avec les progrès des techniques successives et améliore la qualité du diagnostic médical: de la découverte des rayons X, qui aboutit à la première radiographie, à l’invention du scanner, jusqu’aux techniques plus récentes comme l’IRM, l’image radiologique manifeste, avec toujours plus d’exactitude, la réalité du corps humain

Sources, Imagerie X 2017.pdf, Corinne Kolinsky