L’imagerie médicale : le minimum à savoir

Imagerie médicale
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Les grands types d’imagerie

Il existe quatre types d’imagerie médicale qui reposent sur l’utilisation des rayons X, des ultrasons, du champ magnétique ou de la radioactivité naturelle ou artificielle.

1) Les rayons X

La radiographie photographie les structures denses en 2D

Radiographie La radiographie utilise les rayons X. Ces derniers traversent le corps humain mais sont plus ou moins absorbés par les tissus en fonction de leur densité. Ils impriment un film photographique placé à l’opposé du patient telle une pellicule photo. Il est possible d’opacifier certaines structures creuses (appareil digestif, articulation, etc.) en injectant un produit de contraste, opaque aux rayons X. On parle par exemple d’angiographie quand il s’agit de visualiser les vaisseaux sanguins selon ce principe, ou encore de coronarographie pour les artères coronaires.

Radiographie thorax La radiographie est fréquemment utilisée en orthopédie, en rhumatologie et en orthodontie pour étudier les traumatismes osseux, les déformations du squelette ou les implantations dentaires. Elle permet également d’observer des anomalies sur certains organes comme des infections bactériennes ou virales ou encore des tumeurs au niveau des poumons ou des seins (mammographie).

 
Le scanner (ou tomodensitométrie) permet d’observer des organes et tissus en 3D

La tomographie (racine grecque ‘tomê’: coupe) est une technique d’imagerie, très utilisée dans l’imagerie médicale. Cette technique permet de reconstruire le volume d’un objet à partir d’une série de mesures effectuées par tranche depuis l’extérieur de l’objet.

Scanner

La tomodensitométrie est une technique d’imagerie médicale qui consiste à mesurer l’absorption des rayons X par les tissus puis, par traitement informatique, à numériser et enfin reconstruire des images 2D ou 3D des structures anatomiques.

L’apport de l’informatique et du traitement numérisé des images a abouti à la mise au point de la tomodensitométrie (ou scanner) en 1972. Le scanner repose également sur l’utilisation des rayons X mais permet d’obtenir des images tridimensionnelles des organes ou des tissus (os, muscles ou vaisseaux) sous forme de coupes.

Scanner cerveau

Grâce au scanner on visualise une modification de volume ou une anomalie de structure (infections, hémorragies, tumeur, ganglions, embolie…). En cancérologie, il permet de contrôler la réponse à la chimiothérapie. On l’utilise également pour guider les drainages et les biopsies.

Comme pour la radiographie, un produit de contraste à base d’iode, opaque aux rayons X, peut être nécessaire pour étudier certains organes.

 

2) Les ultrasons 

-L’échographie utilise les ultrasons, ondes sonores imperceptibles à l’oreille humaine. Quand une sonde émet des ultrasons en direction d’un objet solide, ceux-ci rebondissent sur l’objet et reviennent au point de départ.

Échographe

L’échographie mesure le temps nécessaire pour ce trajet (écho) et restitue une image en temps réel permettant de distinguer les différentes structures.
Grâce à cette technique, on peut explorer le coeur, les organes digestifs (foie, rate, pancréas, vésicule biliaire), urinaires (vessie, reins) et génitaux (prostate et testicules, ovaires et utérus).

Échographie

Quant aux échographies de la grossesse, elles visent à apprécier la vitalité et la morphologie du foetus ainsi que son environnement (liquide amniotique, placenta, cordon…).

-L’échographie doppler utilise une sonde plus fine qui permet d’investiguer le système vasculaire.

 

3) Le champ magnétique

L’imagerie par résonance magnétique (IRM), une technique coûteuse, précise et utile pour visualiser différentes structures et en particulier des « tissus mous » tels que le cerveau, la moelle épinière, les viscères, les muscles ou les tendons.

IRM

L’imagerie par résonance magnétique nucléaire (IRM) est apparue au début des années 1980.

IRM IMAGE

C’est un examen coûteux, mais justifié lorsqu’un doute persiste après des radiographies, une échographie ou un scanner. On peut ainsi mieux définir la nature de certaines lésions (infections, inflammations, anomalies des vaisseaux, tumeurs, hernies discales, lésions ligamentaires ou méniscales…).

4) La radioactivité 

La scintigraphie et la tomographie par émission de positons (TEP), utiles au diagnostic et pour visualiser le fonctionnement d’un organe

La découverte de la radioactivité a conduit au développement de la médecine nucléaire avec la scintigraphie puis la tomographie par émission de positons (TEP) dans les années 1990.

Ces techniques consistent à administrer une molécule couplée à un élément radioactif par voie intraveineuse afin de suivre son évolution dans l’organisme.

Cette molécule permet de suivre le métabolisme ou le fonctionnement des organes ou bien se fixe sur une cible biologique précise d’intérêt médical.

La scintigraphie, ou TEMP (tomographie par émission monophotonique), représente 80 % de ce type d’explorations. Les radioéléments utilisés émettent un seul rayonnement électromagnétique (photon) capté par une caméra. Diagnostiquer des lésions avant toute manifestation morphologique devient ainsi possible. Elle est utilisée dans l’exploration de la thyroïde, du squelette (scintigraphie osseuse), en cardiologie (tomoscintigraphie myocardique) et aussi très fréquemment en cancérologie.

PETscan

La TEP (tomographie par émission de positons), ou PET en anglais, utilise des radioéléments qui émettent deux rayonnements diamétralement opposés.

Un détecteur, placé tout autour du patient, capte les signaux qui coïncident et restitue une image d’excellente définition.

Cette technique est surtout utilisée en cancérologie.

 

PETscan image

Le PETscan, outil fondamental de dépistage et de suivi du cancer
Le radioélément utilisé dans le dépistage et le suivi du cancer est le desoxy-D-glucose marqué au fluor 18 de courte durée de vie (110 minutes environ). Cet analogue du glucose est davantage consommé par les cellules cancéreuses actives que par les cellules saines, ce qui permet d’observer des « points chauds » dans l’organisme et ainsi de dépister des métastases. L’atout de la technique est de fournir une estimation du volume de la tumeur mais également de son niveau d’activité tumorale.

L’imagerie médicale en cours de développement 

-Nouvelles perspectives pour l’échographie

La maîtrise des ondes ultrasonores améliore les capacités de l’échographie. Les images en temps réel sont obtenues avec une excellente résolution. On est ainsi capable aujourd’hui d’examiner l’oeil ou encore la peau. Tout récemment, le fUltrasound (Ultrasons fonctionnels) a même permis de filmer les manifestations cérébrales d’une crise d’épilepsie chez l’animal (voir encadré), et également de mesurer l’élasticité des tissus (élastographie).Quelques-uns de ces appareils sont en évaluation clinique dans le cadre de la détection du cancer du sein.

En outre, la miniaturisation de ces appareils en fait un atout majeur pour une utilisation courante. L’échographie pourrait bien, à terme, remplacer la radiographie dans certaines indications comme le dépistage du cancer du sein.

-Le fUltrasound (Ultrasons fonctionnels du cerveau), technique d’avenir pour l’étude du cerveau
Des chercheurs de l’Inserm et du CNRS ont développé une nouvelle technique permettant de visualiser l’activité cérébrale avec une plus grande sensibilité et une meilleure résolution que l’IRM fonctionnelle et la tomographie par émission de positons (TEP). Cette technique d’imagerie ultra rapide, fondée sur l’utilisation des ultrasons, mesure les mouvements du sang sur l’ensemble du cerveau plusieurs milliers de fois par seconde (contre quelques dizaines de fois jusqu’alors) et permet ainsi de visualiser l’activité cérébrale avec une excellente résolution dans le temps et dans l’espace. Les chercheurs ont pu filmer les manifestations cérébrales d’une crise d’épilepsie chez un rat, chose impossible avec les précédentes techniques.

la CSPS

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