BMCP: bases de l'imagerie médicale Flashcards
quel est le support de l’échographie, de la radiologie et de l’IRM = imagerie morphologique?
échographie: ultra sons
radiologie: rayons X
IRM: magnétisme
quel est le support de la médecine nucléaire = imagerie fonctionnelle?
radioactivité
en radiologie, le tube de rayons X est une ampoule avec du vide qui contient 2 éléments: lesquels?
la cathode chauffée va libérer des électrons par effet joule et ils seront attirés par une différence de potentiel (haute tension) vers l’anode
quelle est la formule de l’énergie cinétique (électrons: cathode => anode)?
Ec = E*U (U = différence de potentiel)
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?
- rayons X fluorescence (+ rare)
- spectre continu de rayons X réfléchis s’ils sont freinés
quelle est la formule du flux ɸ (qté rayons X) en Watts? il est proportionnel à quoi?
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
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?
- 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
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?
N (nb rayons X) = N0.e^-μ.x
qu’est-ce que le contraste en radiologie? quelle est sa formule?
différence d’atténuation entre les tissus
c = (x1-x2) / (x1+x2) => on cherche le + grand contraste entre tissus
dans quelles conditions les images sont de meilleure qualité?
à faible tensions mais à des atténuations + importantes du faisceau (en mammographie par ex)
en scénographie (mammographie) la charge E = ?
E = 20-30 keV (rayons faible énergie)
les plaques sont capables de chauffer à haute Tº (90º)
en radiographie on obtient des images de meilleure qualité lorsque la densité (Z) est semblable ou différente?
lorsque Z est différente: les éléments doivent avoir de bons contrastes entre eux
comment peut se faire le contraste artificiel?
- 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
lors de la formation de l’image visible, avant le récepteur l’atténuation est due à quoi?
absorption et diffusion (on limite le bruit des photons lors de leur trajet pour avoir l’image la + nette possible)
quelle est la différence entre sensibilité et résolution?
sensibilité = nb d’infos perçues par rapport au nb d’infos émises
résolution = le pouvoir de séparer 2 points voisins
pour les films radiographiques argentiques (cristaux photosensibles de BrAg + écran) les opacités et les clartés sont définis selon quoi?
opacités (zones blanches) et clartés (zones noires) définis selon l’atténuation de l’examen radiologique
obs: examen reste de façon définitive
quel est le principe de la radioscopie? quels sont les inconvénients?
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
quel est le principe de l’amplificateur de brillance?
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 ++
quels sont les 3 moyens de numériser les images médicales?
- 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
pour la téléradiographie, pour une meilleure interprétation des images il faut minimiser ou augmenter la distance patient <=> source des rayons?
il faut la minimiser
quelles sont les déformations subies par les images en téléradiographie?
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
comment savoir si 2 images de même densité sont dans le même plan si elles se touchent dans la projection?
- si leurs bords s’effacent dans l’image: même plan
- si leurs bords sont visibles: plans différents
à quoi est lié le flou?
- au caractère non ponctuel de la source
- aux mouvements du sujet
- aux photons diffusés (grille antidiffusante)
- au détecteur: dimension cristaux, épaisseur écrans
quelles sont les indications de la radiologie standard?
- radiologie ostéoarticulaire
- radiologie thoracique
- radiologie digestive
- sénologie ou mammographie
- radiologie interventionnelle
- vasculaire
quels sont les examens de 1e intention pour une grande partie des indications?
endoscopie et scanner
quel est le principe de la tomographie?
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
que mesure la scanographie (ou tomodensitométrie TDM) à partir des rayons X en imagerie numérique?
la densité des tissus en position debout (coupes de structure de corps humain) => coupe en moins de 1s
quels sont les constituants d’un scanner et quel est son principe de fonctionnement?
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)
actuellement pour le scanner on utilise les méthodes de recomposition itératives: quel est son principe et ses avantages?
à chaque projection on essaye de se rapprocher de l’image souhaitée
gain rapport signal/ bruit et une diminution de l’irradiation du patient
quelle est l’évolution technologique du scanner et quelle est sa limite en termes d’irradiation?
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
l’info des scanners est exprimée en niveaux de gris et la densité de chaque pixel est rapportée à une échelle en quelles unités?
en unités Hounsfield (UH), l’échelle est calibrée sur l’eau et l’air
en unité Hounsfield l’eau et l’air correspondent à quelles valeurs?
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)
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?
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
pour un scanner on doit faire quelles 3 analyses?
analyse osseuse (densités + élevées), des tissus mous et des poumons (densités négatives)
pour le scanner justifié par écrit, quelles précautions?
précautions vis-à-vis d’une éventuelle grossesse et d’un risque allergique aux produits de contraste injectés
quelles sont les étapes de préparation et réalisation du scanner?
préparation du patient: évaluation de la fonction rénale, mise en place voie veineuse, réalisation topogramme (1e acquisition planaire)
comment sont les images en filtre mou et en filtre dur et dans quels cas sont-ils utilisés?
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)
qu’est-ce que l’effet de volume partiel?
mesure quantité moyenne d’un voxel => possibilité d’avoir des images + fines quand l’épaisseur de coupe est faible (risque d’augmentation du bruit)
qu’est-ce que le durcissement du faisceau des rayons X polychromatique?
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
que sont les artefacts en étoile?
création d’erreurs de reconstruction due à des densités trop élevées
quels sont les 3 types de résolutions?
résolution en contraste
résolution spatiale (entre 2 points donnés)
résolution temporelle (entre 2 acquisitions données)
quel est l’ordre de grandeur des irradiations naturelles en France?
2,5 mSv
pour un scanner thoraco-abdominal, quelle est l’ordre d’irradiation?
20 mSv = 10+10 (si pelvis: 30 mSv)
à partir de quelle dose d’irradiation c’est critique pour l’embryon dans l’utérus?
100 mSv (si >200 = interruption grossesse)
quel est le principe de l’imagerie par émission en médecine nucléaire?
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
la particule alpha en médecine nucléaire (noyau d’hélium 4-2 He) est-elle utilisée en imagerie?
non car reste en interne et très irradiante: utilisée à des fins thérapeutiques (cancers)
quelles sont les 2 utilisations de la particule béta - (électron -) en médecine nucléaire?
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)
la particule béta + (électron +) permet un diagnostic par tomographie par émission de quoi?
émission de positons TEP
on diagnostique avec les photons gamma (hv) avec quoi? ils sont émis comment?
avec des gamma caméra (ou avec des sondes de détection en chirurgie après injection produit radioactif)
émis soit avec des béta - soit purs
il faut coupler la TEP à quoi pour augmenter les performances diagnostiques?
TEP + scanner
quelle est la différence entre un traceur et un marqueur en médecine nucléaire?
traceur: molécule qu’on administre au patient qu’on va suivre
marqueur: le radioélément qui nous permet de suivre le traceur
quels sont les 2 principes que doit respecter le marqueur?
- 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
en médecine nucléaire comment s’appelle le passage du diagnostique au thérapeutique?
le théranostique
les radiopharmaceutiques peuvent être utilisés dans quels 3 cas?
- par gamma caméra si émetteurs de gamma
- en TEP si positons
- en radiothérapie interne vectorisée si béta - ou gamma
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?
pour des raisons financières
pourquoi on va administrer 2 traceurs: béta - et gamma chez un patient atteint de cancer avec des métastases?
gamma: permet de faire l’imagerie (diagnostic)
béta - : irradiation des lésions qui permet de traiter la douleur provoquée par les métastases (antalgique)
quel est le principe de la gamma caméra?
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
comment peut-on connaître l’énergie absorbée par le cristal dans la gamma caméra?
à partir de l’amplitude de l’impulsion électrique à la sortie
quelles sont les caractéristiques des produits de contraste barytés?
- 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)
