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FORMATION DE L’IMAGE RADIOLOGIQUE DR ABDOULAYE TAYE UNIVERSITE ALIOUNE DIOP DE BAMBEY PRESENTATION AU SEMINAIRE DU JEUDI 15 AVIL 2014 À l‘hopital Abass NDAO

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FORMATION DE L’IMAGE RADIOLOGIQUE

DR ABDOULAYE TAYE

UNIVERSITE ALIOUNE DIOP DE BAMBEYPRESENTATION AU SEMINAIRE DU JEUDI 15 AVIL 2014

À l‘hopital Abass NDAO

PLAN GENERAL

• OBJECTIFS

• INTRODUCTION

• NATURE, PRORIETES ET PRODUCTION DDES RAYONS X

• CONSTITUTION ET FONCTIONNEMENT D’UN TUBE A RAYON X

• FORMATION DE L’IMAGE

• LE SCANNER MEDICAL

• PARAMETRES D’ACQUISITION ET DE RECONSTRUCTION

INTRODUCTIONIl s’agit dans cette partie du cours de décrire la formation de l’imageradiologique au moyen de l’imagerie aux rayons X qui permet un grand nombrede réalisations radiodiagnostiques correspondant à des besoins différents :

- radiologie courante osseuse ou pulmonaire

- radiologie vasculaire

- scannographie

- mammographie

- scopie pulsée ou graphie vasculaire

Il s‘agit d‘étudier les facteurs qui influencent la qualite de l‘image tels que lerayonnement diffusé et les differents flous et les moyens de les éviter.

PRINCIPE DE LA RADIOGRAPHIE

L’absorption d’un faisceau de rayons X homogène suivant les coefficients d’atténuation desdifférentes structures anatomiques rencontrées résulte en une projection d'ombres portées quiforment l'image radiante. Le faisceau de RX émis se caractérise par :• son énergie ε ou sa puissance P proportionnelle à l'intensité I du courant cathodique, autemps de pose t, au numéro atomique Z du métal de l'anode et au carré de la haute tension U.

ε = K.I.t.Z.U2 et P = K.I.Z.U2 avec K= constante de qualité de l'appareil.

• sa dureté qui correspond au rayonnement dur composé de photons aux longueursd'onde courtes plus pénétrants par opposition au rayonnement mou formé de photons auxgrandes longueurs d'onde.• sa direction, droite passant par le foyer et le centre de la fenêtre du tube appelée rayondirecteur ou axe du faisceau et sa section perpendiculaire au rayon directeur et proportionnelleau carré de la distance au foyer.

PRINCIPE DE LA RADIOGRAPHIE

DIFFERENTES INTERACTIONS ENTRE PHOTONS ET MATIERE

Effet COMPTON ou interactions avec les électrons périphériques

Lorsqu'un faisceau de rayons X pénètre dans un milieu naturel, il se produit des interactions

entre certains photons avec les atomes de la matière traversée. Il en résulte une atténuation du

faisceau à la sortie. L’effet Compton est l’une de ces interactions qui se traduit par une diffusion

du photon incident avec perte d'énergie. Au cours de l’interaction, le photon incident d'énergie

E, transfère une partie Ed de son énergie à un électron d'une couche périphérique et le reste Eph

de l'énergie est diffusée sous la forme d'un photon appelé photon Compton. L'électron "cible"

peut être projeté selon une direction faisant un angle avec la trajectoire incidente compris entre

0 et + ou – 90 (choc frontal) alors que le photon Compton peut être diffusé à un angle compris

entre 0 et + ou - 180° (choc tangentiel).

DIFFERENTES INTERACTIONS ENTRE PHOTONS ET MATIERE

L'énergie transmise à l'électron est très faible par rapport à celle emportée par le photon diffusé.Les photons diffusés ou Compton partent dans toutes les directions de l'espace. La faible énergiecédée à l'électron est emportée sous forme d'énergie cinétique (l'énergie de liaison Wi estnégligeable car il s'agit de couches périphériques) et absorbée par le milieu au voisinage du pointoù l'interaction s'est produit.Effet photoélectrique ou interactions avec les électrons profondsL’effet photoélectrique est une interaction entre un photon et un électron. Le photon incidentcède la totalité de son énergie à l'électron d’une couche profonde d'un atome qui est éjecté avecune énergie cinétique égale à celle du photon incident diminuée de l'énergie de liaison. Cetteinteraction ne se produit que si l'énergie du photon (E) est supérieure à l'énergie de liaison (Wi)de l’électron et elle est particulièrement fréquente lorsque leurs valeurs sont comparables.L'ionisation ou l'excitation de l'atome qui résulte de l’interaction est responsable d'unrayonnement de fluorescence de faible énergie (car il s'agit de corps à numéro atomique peuélevé). La presque totalité de l'énergie est finalement absorbée par la matière environnante sousforme d'énergie cinétique et de liaison (de l'électron) ou de fluorescence.

DIFFERENTES INTERACTIONS ENTRE PHOTONS ET MATIEREAtténuation du faisceauLes différentes interactions entre les rayons X et la matière entraînent une diminution dunombre des photons et une modification du spectre énergétique du rayonnement X. Pour unrayonnement monochromatique, la diminution du nombre de photons est exprimée par la loiexponentielle décroissante d’atténuation. Le coefficient d'atténuation μ = σ + τ représente laprobabilité pour un photon d'énergie E de subir une interaction par unité d'épaisseur dematière traversée, le coefficient Compton σ est la probabilité pour un photon de subir uneinteraction Compton et le coefficient photoélectrique τ est la probabilité de subir uneinteraction photoélectrique. Le coefficient Compton est inversement proportionnel à E,proportionnel à la masse volumique mais ne dépend pratiquement pas de Z contrairement aucoefficient photoélectrique qui, en outre, présente de brusques discontinuités en fonction de Eau voisinage des énergies de liaison des couches profondes légèrement inférieures à E. Il existedeux domaines de prédominance correspondant à l'effet photoélectrique et à l'effet Comptonen fonction de l'énergie. Le domaine où prédomine l'effet Compton est très étendu pour leséléments à numéro atomique léger mais étroit pour ceux à numéro atomique élevé et viceversa.

DIFFERENTES INTERACTIONS ENTRE PHOTONS ET MATIERE

𝜎 =𝑘𝜌

𝐸 , coefficient Compton ; 𝜎 = 𝐶𝑖

𝑘𝜌𝑍3

𝐸3, coefficient photoélectrique ; k : constante

et Ci : constante de valeurs différentes suivant l’énergie du faisceau E, 𝜌 masse volumique.

Les photons d’un rayonnement incident polychromatique (μ1, μ2, μ3, etc...) de faible énergie

sont en général plus fortement atténués que les photons plus énergétiques. On parle de

filtration résultant en une modification du spectre énergétique du rayonnement X par un

enrichissement relatif du faisceau en composantes plus énergétiques. L'atténuation est rapide

au début du fait de la disparition des composantes spectrales les moins énergétiques.

CARACTERISTIQUES DE L‘IMAGE RADIANTE

Le faisceau de RX atténué et modifié à la traversée du milieu représente l’image radiante.

CARACTERISTIQUES DE L‘IMAGE RADIANTE

CARACTERISTIQUES DE L‘IMAGE RADIANTE

CARACTERISTIQUES DE L‘IMAGE RADIANTE

L'énergie des photons incidents, le numéro atomique, la masse volumique, lesdifférences d'épaisseur et l'épaisseur totale traversée jouent un rôle importantsur le contraste de l'image radiante.

• Plus les différences d'épaisseur et l'épaisseur totale traversée sont importantes,plus les différences d'atténuation sont faibles.

• En basse tension, l'énergie des photons est faible, donc l'effet photoélectriqueprédomine et l'atténuation est proportionnelle à Z3. Le contraste est donc trèsmarqué entre l'os et les tissus mous car les numéros atomiques sont trèsdifférents.

• En haute tension, la prédominance de l'effet Compton explique que la massevolumique devienne le facteur de contraste principal. Comme les massesvolumiques de l'os (1,8) et des tissus mous (1) sont assez voisines, c'est deuxtissus ne génèrent qu'un faible contraste.

CARACTERISTIQUES DE L‘IMAGE RADIANTE

Image radiante

CARACTERISTIQUES DE L‘IMAGE RADIANTERayonnement diffusé

Des photons secondaires diffusés sont émis dans toutes les directions de l'espace lors desinteractions entre le rayonnement incident et l'organisme. Ces photons produits à l’intérieur ducorps du patient sont le plus souvent des photons Compton mais rarement des photons defluorescence. Lorsque ces photons traversent l’organisme, ils participent à la formation del’image radiante qu’ils contribuent à embrouiller en diminuant le contraste puisqu’ils ne sontpas porteurs d'information radio-anatomique. Le rayonnement diffusé se manifeste par uneombre à la périphérie de l’image de chaque organe, altérant le contraste et la définition del’image.

Le numéro atomique, l'épaisseur traversée, la section et l'énergie du faisceau incidentconstituent différents facteurs qui agissent sur le rayonnement diffusé :

- Une grande section du faisceau de rayonnement X incident provoque un accroissement durayonnement diffusé.

- Une grande épaisseur traversée liée à l’augmentation du volume où se produisent lesinteractions, fait accroitre le diffusé de manière très importante.

- Des photons incidents énergétiques provoquent un phénomène de diffusion très accentué dufait de la prédominance de l'effet Compton en haute tension.

CARACTERISTIQUES DE L‘IMAGE RADIANTE

- Les tissus mous à numéro atomique faible sont les milieux où se produisent abondamment laformation du rayonnement diffusé car les effets Compton y sont plus fréquents.

FORMATION GEOMETRIQUE DES IMAGES

Loi des projections coniques

L'image radiologique est l’ombre projetée d’une structure anatomique plus ou moins opaque àla radiation qui l’éclaire. La projection de l'image radiologique obéit à des lois géométriquessimples. Voici 6 règles d’optique radiologique.

FORMATION GEOMETRIQUE DES IMAGES

FORMATION GEOMETRIQUE DES IMAGES

FORMATION GEOMETRIQUE DES IMAGES

FORMATION GEOMETRIQUE DES IMAGESL'image d'un objet est plus grande que l'objet lui-même.

- Agrandissement : l'image d'un organe, sur une section perpendiculaire au rayon directeur estagrandie. Cet agrandissement est d'autant plus grand que l'organe est plus près du foyer pourune distance foyer-plan de projection donnée. Le rapport d'agrandissement ou demagnification M est donné par la : M=l/(l-h) , où l est la distance entre le foyer et le plan deprojection et h est la distance entre l’organe (l’objet) et le plan de projection.

- Déformation : lorsque le rayon directeur est oblique par rapport au plan de référence del'organe, l'image projetée est déformée. L'angle que fait le rayon directeur avec l'organes'appelle angle d'incidence alors que l'angle que fait le rayon directeur avec le plan deprojection s'appelle angle de projection. Si ces deux angles sont égaux, l'image de l'objet n'estpas déformée (plan de référence de l'organe parallèle au plan de projection).

Loi de confusion des plans

L'image projetée n'est pas celle d'un plan mais d'un volume : il y a confusion dans le plan deprojection d'images de structures appartenant à des plans différents. Ce problème sera résolupar la tomographie au scanner.

FORMATION GEOMETRIQUE DES IMAGES

FORMATION GEOMETRIQUE DES IMAGES

FORMATION GEOMETRIQUE DES IMAGES

Flou cinétique

Les contours de l’image d’une structure radiographiée animée d'un mouvement durant letemps d'exposition sont affectés d'un flou. Le flou cinétique est proportionnel à la vitesse dudéplacement et au temps de pose. L’image d’un cœur radiographié qui bouge à la vitessemoyenne de 40cm/s présente, par exemple, un flou de 4mm sur ses bords pour un temps depose de 0,01s.

Flou du détecteur

Il est dû au parcours des électrons dans le détecteur et à la réabsorption des photons defluorescence K.

TRAITEMENT DE L’IMAGE RADIANTE

C'est l'ensemble des processus techniques pour améliorer la qualité de l'image radiante quirepose sur quatre paramètres : la fidélité, le contraste, la netteté et la résolution spatiale.

La fidélité

Pour avoir une image fidèle d’un objet il faut tenir compte des règles d’optique radiologiquepour éviter les incidences néfastes telles que l’inclinaison du tube ou le positionnement dupatient sur la qualité de l’image.

TRAITEMENT DE L’IMAGE RADIANTE

FiltrationLa filtration vise à homogénéiser les contrastes d’une région anatomique présentant de fortsécarts de densité ou d’épaisseurs.

Une partie des photons énergétiquement faibles sont absorbés par l'anode et par le matériau dela fenêtre d'émergence mais un grand nombre de ceux-ci, insuffisamment pénétrants, sontabsorbés par les premiers cm du sujet radiographié. Ils ne participent pas à l'image radiante, ilssont donc inutiles et nocifs. C’est une obligation légale de les supprimer en masquant la fenêtredu tube par un filtre. Les matériaux utilisés en guise de filtres présentent une couche K dontl'énergie de liaison correspond aux composantes spectrales à éliminer (effet photo-électrique).Ces filtres sont dits sélectifs du fait qu’ils n’arrêtent que les photons de faible énergie. Lescomposantes utiles à la formation de l’image radiante sont ainsi isolées. Il existe des filtrescompensatoires à la sortie du tube (filtres en alliage métallique radiotransparent) ou au contactdu patient (filtres souvent en silicone ou sacs de farine).

Un filtre d'aluminium d’épaisseur 1mm réduit, par exemple, la dose absorbée à la peau de 60%.

TRAITEMENT DE L’IMAGE RADIANTE

TRAITEMENT DE L’IMAGE RADIANTE

TRAITEMENT DE L’IMAGE RADIANTE

TRAITEMENT DE L’IMAGE RADIANTE

TRAITEMENT DE L’IMAGE RADIANTELe bruit quantiqueUn faisceau peu intense formé d’un faible nombre de photons manifeste des variations notablesdu nombre de particules pénétrantes qui ont pourtant suivi le même chemin. Deux points voisinsde même opacité reçoivent dans le même temps un nombre différent de photons : c’est le bruitquantique qui affecte toutes les régions de l’image.

Sur une image fixe, il se manifeste par des irrégularités donnant un aspect granuleux à unesurface qui devrait être uniforme. Sur une image dynamique, la fluctuation donne unscintillement ou « fourmillement ». Moins il y a de photons incidents atteignant un mêmeélément de surface du détecteur plus le bruit quantique sera élevé. Une image intense présentedonc moins de bruit quantique qu’une image faible ; les zones opaques aux RX ont plus de bruitque les zones claires.

Le bruit quantique augmente avec la sensibilité du détecteur (une quantité plus faible de RX estsuffisante pour obtenir le résultat visuel demandé). Pour le minimiser il faut diminuer l’énergiedes RX en abaissant les kilovolts plutôt que l’intensité mais attention à la dose !

TRAITEMENT DE L’IMAGE RADIANTE

TRAITEMENT DE L’IMAGE RADIANTE

TRAITEMENT DE L’IMAGE RADIANTE

Choix de l'intensité et du temps de pose

La densité photographique dépend de la charge It du tube (quantité de photons produits), gèrela dose délivrée et donc le noircissement. Pour une intensité I donnée, la dose délivrée serafonction du temps de pose ou temps d’exposition t. Il faut associer t à une intensité maximaleque le tube pourra supporter. Un temps de pose court lutte contre le flou cinétique.

Réglage 3 points ou réglage libre

On choisit la tension, puis on définit le temps de pose qui doit être le plus court possible et enfinon prend l'intensité maximale autorisée par le système de sécurité du système en fonction desabaques.

Réglage 2 points (automatisme du premier degré)

On réunit en un seul paramètre (It) l’intensité et le temps de pose. Le manipulateur ne règle alorsque la tension et la charge (It) en fonction de la zone à radiographier. L'intensité et le temps depose sont calculés automatiquement en fonction de la valeur de la charge (It) et de la tensionvoulue, par le système de sécurité du système en respectant la puissance du tube. Le réglageintensité-temps est celui qui autorise le temps de pose le plus court possible. Il en résulte unemeilleure utilisation des performances du tube, mais le résultat reste toujours aléatoire.

TRAITEMENT DE L’IMAGE RADIANTELe noircissement du film analogique ne dépend que du réglage judicieux de la charge pour unetension donnée. En numérique, le réglage des mAs doit être adapté aux performances dusystème de détection de manière à obtenir un bon rapport S/B et un dépôt de dose adapté.Contrairement au film, la technologie numérique n’est pas sensible à la surexposition.

Réglage 1 point (automatisme du deuxième degré)

Il suffit de régler la tension et le système règle automatiquement les mAs. Un posemètremesure la densité photographique et interrompt l'exposition quand elle atteint la valeuradaptée au noircissement optimal du film. L'ensemble travaille avec une intensité maximaledécroissante adaptée à l'abaque de charge. L'intensité décroît par paliers successifs. Cettetechnique autorise un temps de pose très bref, une utilisation optimale de l'ensemble et assureune constance du noircissement du film.

TRAITEMENT DE L’IMAGE RADIANTE

TRAITEMENT DE L’IMAGE RADIANTERéglage avec cellule

La mesure de la fluence énergétique de l’image radiante est réalisée par une cellule àphotoluminescence comportant un écran luminescent (ZnS) couplé à une cellulephotoélectrique ou à ionisation composée d'une chambre d'ionisation. Ces deux types decellules sont faiblement radioopaques et n'entraînent pas d'ombre sur le film. Dans les deuxcas, l'exposition aux rayons X produit un courant électrique qui charge un condensateur :quand sa charge atteint une valeur prédéterminée (en fonction du noircissement désiré ouquand un nombre suffisant de photons a atteint le détecteur), il y a interruption del'exposition. Les cellules permettent d’obtenir un noircissement satisfaisant (film) ou un dépôtde dose adapté à la qualité (sensibilité) du détecteur. Ces cellules ou posemètres doivent êtreplacées dans la ou les régions d'intérêt de l'image appelées dominantes. Elles sont le plussouvent au nombre de trois et peuvent être utilisées ensemble ou séparément. Les cellules ouposemètres permettent de s’affranchir des difficultés du réglage manuel pour l’exposition derégions présentant d’importantes variations d’épaisseurs.

Plusieurs règles sont à respecter :

- Utiliser la cellule centrale sauf pour les poumons, les reins (cellules latérales), les examensbarytés (trois cellules).

- Ne pas exposer directement une cellule (interruption trop rapide de l'exposition) ou laprotéger par le diaphragme (temps de pose trop long et cliché surexposé).

- Travailler toujours avec les mêmes couples films-écrans et le même système dedéveloppement.

TRAITEMENT DE L’IMAGE RADIANTE

Principe de fonctionnement d’un posemètre

- Détecter la quantité de RX ayant traversé le patient en établissant une tensionproportionnelle à la quantité de RX détectée

- Intégrer et comparer à une valeur de référence (tension) établie au préalable en fonction dela sensibilité du système de détection, la qualité de transfert du signal, la qualité du système dedéveloppement

- Stopper le fonctionnement du générateur quand la tension de référence est atteinte(noircissement de qualité en analogique et irradiation optimisée en numérique).

TRAITEMENT DE L’IMAGE RADIANTE

TRAITEMENT DE L’IMAGE RADIANTE

TRAITEMENT DE L’IMAGE RADIANTE

TRAITEMENT DE L’IMAGE RADIANTE

TRAITEMENT DE L’IMAGE RADIANTEComment marche la chambre à ionisation ?La chambre à ionisation est constituée d’une cavité isolante contenant un gaz. L’interactiondes RX avec ce gaz provoque des ionisations et induit l’apparition d’un courant électriqueallant charger un condensateur et dont la tension sera comparée à celle de référence. Lescellules sont radiotransparentes, placées entre la grille et le détecteur. Les cellules sont aunombre de 3 (une centrale et deux latérales). L’utilisateur peut choisir quelle cellule ilsouhaite utiliser en fonction de l’incidence.

TRAITEMENT DE L’IMAGE RADIANTE

TRAITEMENT DE L’IMAGE RADIANTE

TRAITEMENT DE L’IMAGE RADIANTE

TRAITEMENT DE L’IMAGE RADIANTE

Comment utiliser les cellules

Technique à 2 points

– Les cellules déterminent automatiquement le temps de pose (l’opérateur a déterminé latension et l’intensité)

– Le choix de l’intensité peut être problématique

Technique à un point

– L’opérateur ne règle plus que la tension (contraste)

– On utilise le principe de la charge décroissante : l’exposition démarre avec une intensitéélevée qui décroît au cours du temps de manière à frôler les valeurs limites de puissance dutube. Toute élévation du voltage V entraine une baisse correspondante de l'intensité car lapuissance (P = VI) se conserve.

TRAITEMENT DE L’IMAGE RADIANTE

TRAITEMENT DE L’IMAGE RADIANTE

TRAITEMENT DE L’IMAGE RADIANTE

Ecran renforçateurIl permet de renforcer la sensibilité du système par rapport à l’utilisation isolée d’un filmradiologique, de réduire la dose délivrée et les temps d’exposition. Le film n’est plus marquédirectement par les RX mais par des photons de fluorescence produits par interaction dufaisceau X avec l’écran. Le prix d’achat, le type d’alimentation et d’autres facteurs sontprédominants dans le choix d’un générateur. Il est composé d’un support semi-rigide etimperméable, d’une couche sensible contenant des sels fluorescents convertissant les photonsX en photons lumineux et une couche protectrice transparente et imperméable. Les écransactuels sont composés de terres rares qui émettent de la lumière verte.

TRAITEMENT DE L’IMAGE RADIANTE

TRAITEMENT DE L’IMAGE RADIANTE

TRAITEMENT DE L’IMAGE RADIANTE

TRAITEMENT DE L’IMAGE RADIANTE

TRAITEMENT DE L’IMAGE RADIANTE

TRAITEMENT DE L’IMAGE RADIANTEOn mesure l’intensité lumineuse reçue par le film par un sensitomètre et les opacités point parpoint par un densitomètre. Densités optiques en fonction d’une exposition croissante.

TRAITEMENT DE L’IMAGE RADIANTE

Critères de qualité des détecteurs– La capacité d’un détecteur à reproduire le contraste de l’image pour différentes valeurs defréquences spatiales ou la fonction transfert de modulation (FTM) lie la résolution spatiale dudétecteur et la résolution en contraste. Elle est obtenue à partir de tests sur fantômes.– L’efficacité de détection quantique (EDQ) est le rapport entre le nombre de photons détectéspar le capteur et le nombre de photons l’ayant pénétré.

TRAITEMENT DE L’IMAGE RADIANTE

TRAITEMENT DE L’IMAGE RADIANTELutte contre le rayonnement diffusé

On évite la formation du rayonnement diffusé et son arrivée sur le film en utilisant soit desdiaphragmes et des localisateurs, soit la compression soit la basse tension ou la distance.

TRAITEMENT DE L’IMAGE RADIANTEDiaphragmes et localisateurs

Ils confinent le faisceau de rayons X à sa seule surface utile. Ils réduisent le diffusé créé entre lasource et le patient. Ils protègent le patient et le personnel. "On ne diaphragme jamais assez!".

On distingue :

-le diaphragme simple monoplan à quatre volets asservis deux par deux mais les bords del'image sont flous.

-le diaphragme multiplan, à plusieurs étages dont les déplacements sont coordonnés (ouvertureproportionnelle à l'éloignement du foyer) donnant des limites nettes sur l'image.

-le localisateur en tronc de cône délimitant lui-aussi très nettement l'image. Un jeu delocalisateurs est nécessaire mais ils peuvent être associés à un filtre (crane, épaule).

-un tablier plombé placé sur la région à protéger (abdomen de femme enceinte).

TRAITEMENT DE L’IMAGE RADIANTEDiaphragmes et localisateurs

TRAITEMENT DE L’IMAGE RADIANTECompression: Elle permet de diminuer l'épaisseur totale traversée : ballonnet gonflable placé sousl'abdomen ou maintenu par une sangle de toile, palpateur permettant de plus de dissocier certainesstructures (anses digestives).

Tension: L'utilisation de la basse tension diminue de manière significative le rayonnement diffusé mais lacompression du contraste obtenu avec la haute tension rend cette technique incontournable.

Moyens évitant que le diffusé ne parvienne sur le film :

Ces techniques sont basées sur le fait que le rayonnement diffusé est émis dans toutes les directions del'espace alors que le rayonnement transmis est monodirectionnel.

• Technique de Grödel : air-gap

L'augmentation de la distance sujet-film fait qu'une proportion importante de rayonnement diffusé neparvient plus sur le film (« air gap » des anglo-saxons). Pour lutter contre le flou géométrique qu'elleentraîne, il faut augmenter la distance foyer-sujet. La technique de l’air-gap réduit l’effet du diffuséprenant naissance dans le corps du patient. Le principe consiste à augmenter volontairement la distancesujet-détecteur. Les rayons diffusés les plus obliques par rapport à l’axe du rayon directeur ne se dirigentpas vers le détecteur et ne composeront pas l’image finale. Les rayons diffusés de faible énergie sontstoppés dans l’air et ne parviennent pas jusqu’au détecteur.

TRAITEMENT DE L’IMAGE RADIANTE

Technique de Grödel : air-gap

L’agrandissement doit être compensé par uneaugmentation de la distance foyer-sujet.

TRAITEMENT DE L’IMAGE RADIANTE• Grilles anti-diffusantes

Elles permettent de réduire le diffusé créé dans le corps du patient. Elle permet de différencierles RX utiles (trajectoire rectiligne) et les rayons diffusés (trajectoire quelconque non focalisée)en fonction de leur orientation. Elle est constituée de lamelles de plomb fines et plates disposéesverticalement et parallèlement séparées par un matériau radiotransparent. Les lamelles de Pbsont focalisées vers un point précis : la focale de grille qui doit coïncider avec la source de RX. Leslamelles de plomb sont disposées par tranche de telle manière que le rayonnement transmispuisse passer entre elles et que le rayonnement diffusé abordant la grille obliquement soit arrêtépar elles. L'ensemble de ces lamelles est placé dans une enveloppe n'arrêtant que peu les rayonsX. La grille laisse passer majoritairement des RX utiles (70 %). Son efficacité n’est pas totale carquelques photons diffusés peuvent traverser la grille (angle limite).

Plusieurs paramètres permettent de caractériser ces grilles :

• le pas de la grille N correspond aux nombres de lames par centimètre. Il est donné par :N=1/(D+d) , où d est l’épaisseur d’une lame et D, la distance entre deux lames. Plus N est élevé,plus la grille est efficace.

TRAITEMENT DE L’IMAGE RADIANTEGrilles anti-diffusantes

TRAITEMENT DE L’IMAGE RADIANTEGrilles anti-diffusantes

TRAITEMENT DE L’IMAGE RADIANTE

TRAITEMENT DE L’IMAGE RADIANTEGrilles anti-diffusantes

TRAITEMENT DE L’IMAGE RADIANTEUne grille antidiffusante est indiquée :

• quand l'épaisseur totale traversée est supérieure à 10cm et que la surface du faisceaudépasse 10cm de côté.

• quand la tension est supérieure à 70Kv.

L'utilisation d'une grille nécessite quelques précautions :

• elle doit être centrée et placée perpendiculairement au rayon directeur pour éviter l'ombrede grille.

• elle doit être placée à la bonne distance de focalisation; la latitude de positionnement estd'autant plus étroite que le rapport de grille est élevé.

• elle nécessite une augmentation des éléments (mAs) car elle intercepte une partie durayonnement (transmis et diffusé).

TRAITEMENT DE L’IMAGE RADIANTEGrilles anti-diffusantes

TRAITEMENT DE L’IMAGE RADIANTELutte contre les flous

Diminution du flou géométrique

On s'efforce de diminuer le flou géométrique en agissant sur les différents termes de la formule :p=(q×h)/(l-h)

• Choix d'un petit foyer dans la mesure où il est compatible avec la charge demandée et que letemps de pose n'est pas trop long. La taille des foyers s'échelonne de 2mm à 0,1mm (pour lamammographie).

• Diminution de la distance sujet-film (h) : il faut essayer de placer la structure intéressante leplus près possible du film.

• Augmentation de la distance foyer-sujet (l-h) : malheureusement cela nécessite l'emploi detube puissant et donc de gros foyer . . .

Diminution du flou cinétique

• Il faut supprimer ou réduire les causes de mouvements : apnée, immobilité, sangle, sacs desable, appui sur statif, etc.

• Réduction du temps de pose mais cela nécessite un tube puissant et donc de gros foyer...

TRAITEMENT DE L’IMAGE RADIANTEAction sur les projections coniques

Agrandissement direct

A cause de la divergence du faisceau de rayons X, l'image d'une structure est plus grande que lastructure elle-même. Le coefficient d'agrandissement appelé M ou facteur de magnification estdonné par la formule : M=l/(l-h)

Pour une distance foyer-film donnée (l), l'agrandissement est d'autant plus grand que la distancefoyer-structure (l-h) est faible. Cette technique présente l'inconvénient de majorer le flougéométrique : elle ne peut se concevoir qu'avec des foyers fins et il ne faut pas dépasser uncoefficient 2.

Téléradiographie

Elle a pour but de donner de la structure radiographiée une image non agrandie ou agrandie demanière négligeable. M est proche de 1 quand la distance foyer structure (l-h) est proche de ladistance foyer-film (l). C'est le cas lorsque le sujet est placé contre le film à une grande distancedu foyer : 4 mètres pour un télécrâne, 2 m pour un téléthorax, 1,50 m pour un télérachis.

TRAITEMENT DE L’IMAGE RADIANTELutte contre la confusion des plans : La tomodensitométrie X (TDM)

La tomodensitométrie (TDM) ou scanographie est une méthode de diagnostic radiologiquetomographique, permettant d'obtenir des coupes transversales, reconstruites à partir de lamesure du coefficient d'atténuation du faisceau de rayons X dans le volume étudié. Le scannerutilise le même principe que la radiologie normale sauf que dans ce cas, le tube a rayons Xtourne rapidement autour du patient couché, permettant ainsi une découpe précise de l'endroitdu corps à observer. Le scanner permet d'observer l'ensemble du corps en trois dimensions. Latechnique du scanner permet l’exploitation précise de nombreux organes. L’avantage de cettetechnique par rapport à la radiologie classique est l’obtention de résultats, coupe par coupe, deséléments jusqu’alors confondus sur les clichés radiographiques standards. En effet, en radiologieclassique, le faisceau de rayons X projette sur une plaque radiographique les ombres des organestraversés en les confondant. Les zones entourées par des tissus plus denses (comme les os) nesont donc pas visibles. Le scanner X pallie cet inconvénient : il permet de visualiser tous leséléments profonds de l’organisme. Son principe est en effet de choisir un plan de coupe etd’effectuer de multiples projections sous différents angles afin de connaître le coefficientd’atténuation en chaque point du plan. Le procédé est du à Bocage (1920) et la premièretomographie a été réalisée par Chamberlain (1935).