BMCP: bases de l'imagerie médicale

Question 1

quel est le support de l’échographie, de la radiologie et de l’IRM = imagerie morphologique?

Answer 1

échographie: ultra sons
radiologie: rayons X
IRM: magnétisme

Question 2

quel est le support de la médecine nucléaire = imagerie fonctionnelle?

Answer 2

radioactivité

Question 3

en radiologie, le tube de rayons X est une ampoule avec du vide qui contient 2 éléments: lesquels?

Answer 3

la cathode chauffée va libérer des électrons par effet joule et ils seront attirés par une différence de potentiel (haute tension) vers l’anode

Question 4

quelle est la formule de l’énergie cinétique (électrons: cathode => anode)?

Answer 4

Ec = E*U (U = différence de potentiel)

Question 5

en arrivant à l’anode les électrons peuvent donner quels 2 types de rayons s’ils sont freinés ou s’ils interagissent avec le matériel?

Answer 5

• rayons X fluorescence (+ rare)
• spectre continu de rayons X réfléchis s’ils sont freinés

Question 6

quelle est la formule du flux ɸ (qté rayons X) en Watts? il est proportionnel à quoi?

Answer 6

ɸ (W) = K.I.U².Z => proportionnel à:
I: intensité du courant
Z: densité et taille des atomes Z (charge de l’atome)
U²: différence de potentiel
K: facteur proportionnalité = 1,7*10^-9

Question 7

dans la formule de l’énergie E = K.I.U².Z.t (K.I.U².Z = puissance) en sachant que K et Z sont des constantes, quels sont les paramètres quantitatifs et quels sont qualitatifs qui sont donc variables?

Answer 7

• quantitatifs (nombre de rayons X émis) = intensité du courant (I) et le temps (t) > I*t (mA.S)
• qualitatifs (qualité rayons X émis) = différence de potentiel (U) avec kilovolts kV et keV

Question 8

pour la formation de l’image radiante, quelle est la formule pour obtenir les infos basée sur une différence d’atténuation selon les zones traversées (selon l’épaisseur) et selon le coefficient d’atténuation?

Answer 8

N (nb rayons X) = N0.e^-μ.x

Question 9

qu’est-ce que le contraste en radiologie? quelle est sa formule?

Answer 9

différence d’atténuation entre les tissus
c = (x1-x2) / (x1+x2) => on cherche le + grand contraste entre tissus

Question 10

dans quelles conditions les images sont de meilleure qualité?

Answer 10

à faible tensions mais à des atténuations + importantes du faisceau (en mammographie par ex)

Question 11

en scénographie (mammographie) la charge E = ?

Answer 11

E = 20-30 keV (rayons faible énergie)
les plaques sont capables de chauffer à haute Tº (90º)

Question 12

en radiographie on obtient des images de meilleure qualité lorsque la densité (Z) est semblable ou différente?

Answer 12

lorsque Z est différente: les éléments doivent avoir de bons contrastes entre eux

Question 13

comment peut se faire le contraste artificiel?

Answer 13

• diminution du Z (organes creux: intestin) par injection d’air
• augmentation du Z par injection produit baryté dans le tube digestif, par intervention dans transit du grêle => utilisation produits iodés

Question 14

lors de la formation de l’image visible, avant le récepteur l’atténuation est due à quoi?

Answer 14

absorption et diffusion (on limite le bruit des photons lors de leur trajet pour avoir l’image la + nette possible)

Question 15

quelle est la différence entre sensibilité et résolution?

Answer 15

sensibilité = nb d’infos perçues par rapport au nb d’infos émises
résolution = le pouvoir de séparer 2 points voisins

Question 16

pour les films radiographiques argentiques (cristaux photosensibles de BrAg + écran) les opacités et les clartés sont définis selon quoi?

Answer 16

opacités (zones blanches) et clartés (zones noires) définis selon l’atténuation de l’examen radiologique
obs: examen reste de façon définitive

Question 17

quel est le principe de la radioscopie? quels sont les inconvénients?

Answer 17

flux rayons X absorbe une partie de l’énergie du faisceau dirigé sur un écran de cristaux sulfure zinc-cadmium => restitution faisceau sous forme de lumière par fluorescence
inconvénients: aucune trace des images car technique très irradiante pour patient, médecin et environnement

Question 18

quel est le principe de l’amplificateur de brillance?

Answer 18

rayons X dirigés vers l’écran 1aire (luminophore) > la photocathode convertit les photons en électrons qui sont transmis vers l’écran 2aire (fluorescent de sortie)
balayage en ligne
gain de temps et de vision ++

Question 19

quels sont les 3 moyens de numériser les images médicales?

Answer 19

• écrans radio luminescents à mémoire
• capteurs numériques plans ou plats
• la matrice de l’image définit le nb de pixels (codés en niveau de gris) et harmonisation par norme DICOM

Question 20

pour la téléradiographie, pour une meilleure interprétation des images il faut minimiser ou augmenter la distance patient <=> source des rayons?

Answer 20

il faut la minimiser

Question 21

quelles sont les déformations subies par les images en téléradiographie?

Answer 21

1) agrandissement de l’image: G = SI/SO (facteur G minimisé si I différent de 0)
2) déformation selon l’axe: + on est loin de l’axe horizontal et + on aura une forme d’ellipse-ovale

Question 22

comment savoir si 2 images de même densité sont dans le même plan si elles se touchent dans la projection?

Answer 22

• si leurs bords s’effacent dans l’image: même plan
• si leurs bords sont visibles: plans différents

Question 23

à quoi est lié le flou?

Answer 23

• au caractère non ponctuel de la source
• aux mouvements du sujet
• aux photons diffusés (grille antidiffusante)
• au détecteur: dimension cristaux, épaisseur écrans

Question 24

quelles sont les indications de la radiologie standard?

Answer 24

• radiologie ostéoarticulaire
• radiologie thoracique
• radiologie digestive
• sénologie ou mammographie
• radiologie interventionnelle
• vasculaire

Question 25

quels sont les examens de 1e intention pour une grande partie des indications?

Answer 25

endoscopie et scanner

Question 26

quel est le principe de la tomographie?

Answer 26

recherche par une différence de focal à différencier 2 plans distincts dans un objet grâce à un déplacement simultané de la source des rayons X et de la plaque

Question 27

que mesure la scanographie (ou tomodensitométrie TDM) à partir des rayons X en imagerie numérique?

Answer 27

la densité des tissus en position debout (coupes de structure de corps humain) => coupe en moins de 1s

Question 28

quels sont les constituants d’un scanner et quel est son principe de fonctionnement?

Answer 28

stator + rotor, tube à rayons X et d’une couronne de détecteurs => le tout tourne et donne des profils de projection et de densité différentes des tissus (centre + épais que les bords)

Question 29

actuellement pour le scanner on utilise les méthodes de recomposition itératives: quel est son principe et ses avantages?

Answer 29

à chaque projection on essaye de se rapprocher de l’image souhaitée
gain rapport signal/ bruit et une diminution de l’irradiation du patient

Question 30

quelle est l’évolution technologique du scanner et quelle est sa limite en termes d’irradiation?

Answer 30

on passe à des scanners multibarrettes = l’appareil tourne en continu en mode hélicoïdal (on fait plusieurs coupes à la fois > balayage du patient)
compromis entre vitesse et irradiation du patient: + on coupe fin, + la durée est longue et + on irradie => scanner source d’irradiation la + importante

Question 31

l’info des scanners est exprimée en niveaux de gris et la densité de chaque pixel est rapportée à une échelle en quelles unités?

Answer 31

en unités Hounsfield (UH), l’échelle est calibrée sur l’eau et l’air

Question 32

en unité Hounsfield l’eau et l’air correspondent à quelles valeurs?

Answer 32

eau = 0 et air (noir) = -1000 (tout ce qui est moins dense que l’eau est négatif et tout ce qui est plus dense est positif)

Question 33

l’os compact = cb d’unités Hounsfield? la plupart de nos tissus (riches en eau) ont une densité + élevée ou + basse? la graisse a une densité positive ou négative?

Answer 33

os compact = 1000 UH (blanc)
plupart de nos tissus ont une densité + élevée
graisse est - dense que l’eau donc entre -10 et -100 UH

Question 34

pour un scanner on doit faire quelles 3 analyses?

Answer 34

analyse osseuse (densités + élevées), des tissus mous et des poumons (densités négatives)

Question 35

pour le scanner justifié par écrit, quelles précautions?

Answer 35

précautions vis-à-vis d’une éventuelle grossesse et d’un risque allergique aux produits de contraste injectés

Question 36

quelles sont les étapes de préparation et réalisation du scanner?

Answer 36

préparation du patient: évaluation de la fonction rénale, mise en place voie veineuse, réalisation topogramme (1e acquisition planaire)

Question 37

comment sont les images en filtre mou et en filtre dur et dans quels cas sont-ils utilisés?

Answer 37

filtre mou: image + lissé et moins bien définie (surtout bords) => étude tissus mous
filtre dur: + de bruits sur l’image mais excellente résolution => étude structures très denses (os)

Question 38

qu’est-ce que l’effet de volume partiel?

Answer 38

mesure quantité moyenne d’un voxel => possibilité d’avoir des images + fines quand l’épaisseur de coupe est faible (risque d’augmentation du bruit)

Question 39

qu’est-ce que le durcissement du faisceau des rayons X polychromatique?

Answer 39

lorsqu’on a des zones denses les rayons seront arrêtés et on aura une moins bonne qualité de l’examen entre structures => solution: patient lève les bras pendant scanner

Question 40

que sont les artefacts en étoile?

Answer 40

création d’erreurs de reconstruction due à des densités trop élevées

Question 41

quels sont les 3 types de résolutions?

Answer 41

résolution en contraste
résolution spatiale (entre 2 points donnés)
résolution temporelle (entre 2 acquisitions données)

Question 42

quel est l’ordre de grandeur des irradiations naturelles en France?

Answer 42

2,5 mSv

Question 43

pour un scanner thoraco-abdominal, quelle est l’ordre d’irradiation?

Answer 43

20 mSv = 10+10 (si pelvis: 30 mSv)

Question 44

à partir de quelle dose d’irradiation c’est critique pour l’embryon dans l’utérus?

Answer 44

100 mSv (si >200 = interruption grossesse)

Question 45

quel est le principe de l’imagerie par émission en médecine nucléaire?

Answer 45

le patient émet l’info après administration d’un médicament radiopharmaceutique (molécule marquée par un isotope radioactif = traceur radioactif) qui émet des photons gamma = le patient devient radioactif

Question 46

la particule alpha en médecine nucléaire (noyau d’hélium 4-2 He) est-elle utilisée en imagerie?

Answer 46

non car reste en interne et très irradiante: utilisée à des fins thérapeutiques (cancers)

Question 47

quelles sont les 2 utilisations de la particule béta - (électron -) en médecine nucléaire?

Answer 47

moins irradiante que la particule alpha:
- thérapeutique: iode 131 pour thyroïde, lutétium 177
- thérapeutique + imagerie: certains béta - émettent aussi des gamma (iode 131, samarium 153, lutétium 177)

Question 48

la particule béta + (électron +) permet un diagnostic par tomographie par émission de quoi?

Answer 48

émission de positons TEP

Question 49

on diagnostique avec les photons gamma (hv) avec quoi? ils sont émis comment?

Answer 49

avec des gamma caméra (ou avec des sondes de détection en chirurgie après injection produit radioactif)
émis soit avec des béta - soit purs

Question 50

il faut coupler la TEP à quoi pour augmenter les performances diagnostiques?

Answer 50

TEP + scanner

Question 51

quelle est la différence entre un traceur et un marqueur en médecine nucléaire?

Answer 51

traceur: molécule qu’on administre au patient qu’on va suivre
marqueur: le radioélément qui nous permet de suivre le traceur

Question 52

quels sont les 2 principes que doit respecter le marqueur?

Answer 52

• indice d’indiscernabilité: l’organe ne doit pas faire la différence entre molécules tracées et traceuses
• indice d’indépendance: examen ne doit pas interférer avec la fonction marquée d’un point de vue physique (pas de destruction d’organe) ni d’interactions chimiques

Question 53

en médecine nucléaire comment s’appelle le passage du diagnostique au thérapeutique?

Answer 53

le théranostique

Question 54

les radiopharmaceutiques peuvent être utilisés dans quels 3 cas?

Answer 54

• par gamma caméra si émetteurs de gamma
• en TEP si positons
• en radiothérapie interne vectorisée si béta - ou gamma

Question 55

l’image est beaucoup plus précise en TEP en scintigraphie osseuse qu’à la gamma caméra, pk la scintigraphie osseuse à la gamma caméra reste donc privilégiée?

Answer 55

pour des raisons financières

Question 56

pourquoi on va administrer 2 traceurs: béta - et gamma chez un patient atteint de cancer avec des métastases?

Answer 56

gamma: permet de faire l’imagerie (diagnostic)
béta - : irradiation des lésions qui permet de traiter la douleur provoquée par les métastases (antalgique)

Question 57

quel est le principe de la gamma caméra?

Answer 57

le photon émis par le patient sera converti en signal électrique:
le photon interagit avec le cristal scintillateur > excitation atomes d’iode > désexcitation > production photons 2aires proches de la lumière > photons réfléchis par face photocathode du photomultiplicateur > électrons auront énergie suffisante pour pouvoir être arrachés (6 à 8 e-) > ils vont accélérer sur la plaque (dynodes suivant) > effet multiplicatif > 10^9 électrons qui arrivent à l’anode > impulsion électrique proportionnelle au nb d’électrons et donc à l’énergie absorbée par le cristal

Question 58

comment peut-on connaître l’énergie absorbée par le cristal dans la gamma caméra?

Answer 58

à partir de l’amplitude de l’impulsion électrique à la sortie

Question 59

quelles sont les caractéristiques des produits de contraste barytés?

Answer 59

• usage diagnostique uniquement
• exploration radiologique d’œsophage, estomac, duodénum, grêle et côlon
• contre indiqué en cas de perforation ou occlusion intestinale, de plaies récentes ou d’érosion de l’œsophage
• prudence d’utilisation si constipation préexistante (risque fécalome baryté surtout chez personnes âgées)