radio Flashcards
cours 1-
en quelle date les rayonx ont été découvertes et par qui
8 nov 1895 par Wilhelm Roentgen
c’était quoi la premiere rx médicale et en quelle date
22 déc 1895
rx de la main de sa femme, 25 min d’exposition
depuis la découverte des rayons x nous avons amélioré 2 aspects:
la création de rayon x qui est plus pénétrant, energie plus forte
rapidité des capteurs/ récepteurs
1 ère rx dentaire par qui est en quelle année
Otto Walkhoff 1895
1ere appareil commercial a rx dentaire en quelle année
1905
est-ce que l’anatomie générale de la machine de rx dentaire a changé depuis sa découverte
non
maintenant on a cb de sec d’exposition pour une rx
0.1 s d’exposition
A et Z, lequel numéro atomique lequel nb de masse
A masse (protons + neutrons)
Z numéro atomique (protons)
masse relatif de electron, proton, neutron
electron 1
proton et neutron 1836
la premiere et deuxieme couche d’orbital s’appelent (la lettre)
K, ensuite L
quel modele est utilisé pour décrire la position des nuages d’électrons autour du noyau
Orbitales s p d f
quel modele est utilisé en radiologie pour les electrons qui voyagent dans orbitales
modele de Bohr (K,L,M,N,O)
c’est quoi la formule pour savoir cb de electron sur chaque orbite
2n^2
k=2
L=8
M=18
plus on est proche du noyau __ on a d’électrons
moins
définition de énergie de liaison et son unité de mesure
Unité de mesure : électron-volt (eV)
Définition: énergie cinétique nécessaire pour accélérer un électron en présence d’une différence de potentiel de 1 volt.
1 ev c’est cb de J
1 eV = 1.602 x 10^-19 Joule
plus on est proche du noyau, __ d’energie nécessaire pcq attraction bcp plus grande
plus
c’est les intéractions entre les electrons et quoi qui créent le rayons x
tungstène
que peut-on dire des energie de liaison (keV) dans l’orbitale k vs L vs M
pour le tungstene c’est 70keV pour orbitale K, mais après ça diminue de façon drastique (L: 12keV)
2 types de radiations
radiation corpusculaire
radiation électromagnétique
différences des 2 types de radiatoins (corpusculaire et électromagnétique)
masse
charge
origine
caractéristiques de radiation corpusculaire
- provient de noyau instable de gros atomes (Z>80) (Le noyau est trop gros et instable donc le noyau va libérer des protons, des neutrons ou une combinaison des 2 et c’est la radioaction corpusculaire. Ex. Uranium, iode, plutonium… ) radioactivité
- a une masse et une charge(sauf neutron) (pas le cas pour radiation EM)- donc bcp d’énergie
- massde + vélocité + charge + = énergie +++ (dangereux mais sur courte distance)
exemples de radiations corpusculaires
- particules alpha: 2P+ et 2N (noyau d’hélium): bcp d’énergie mais parcourt courte distance
- particules beta: 1E (7000x moins lourd que particule alpha mais voyage plus loin): peu énergétique, mais plus pénétrant
- proton (noyau d’hydrogène), neutron
caractéristiques de radiations EM
Mouvement d’énergie par une combinaison de champs électrique et magnétique
Générée lors d’un changement de vélocité d’une particule électriquement chargée
RAYONS X
(On va créer un électron, on va l’accelerer et va frapper l’Atome de tungstène et en interagissant avec les atomes de tungstène, va décéléré et cette décélération va créer le rayon X. La radiation éléctromagnétique est créée par ce changement de vitesse là.
Donc on accélère une particule, un é-, on le fait ralentir brusquement et cette différence d’énergie va etre émise sous forme de radiation électromagnétique de rayon X)
(si on a un électron qui voyage à 70 keV et qu’on le ralentit à 10, les 60 keV vont etre créer sous forme de rayon X)
2 facons (théories) pour décrire la radiation EM
une onde
une particule (amas d’énergie ou photon)
(les 2 semblent vrais)
c’est quoi la théories des ondes
aucune masse, aucune charge
vitesse de lumière (c)
longueur d’onde (lamda) inversement proportionnel à sa fréquence (v)
c (m/s) = long. onde (nm) x fréquence (Hz)
c’est quoi la théorie quantique
Rayon X peut agir comme une particule (photon) (au lieu d’une onde)
Voyage à la vitesse de la lumière c
Énergie varie selon la fréquence
E = h * ν h: constante de planck
c = λ * ν
E = h * c / λ –> E (keV) = 1.24 / λ (nm)
(Si on combine les 2 formules, on voit que l’Energie va varier selon la longueur d’onde.
Plus on a de l’Energie, plus la longueur d’onde va etre courte. Et moins on a de l’Energie, plus la longueur d’onde va etre longue)
les diff type des radiation EM
rayons gamma
rayons x
rayons uv
lumiere visible
lumiere IR
micro ondes
ondes radio
+ d’énergie ___ pénétrant
moins
effets des radiations ionisantes
Entre lumière et UV, on passe d’une radiation qui est non-ionisante a une radiation ionisante donc qui a des effets sur le corps humain ex. UV coup de soleil, c’est de la radiation ionisante d’une radiation éléctromagnétique
Propriétés des rayons X
Pas de masse ni charge électrique
Voyage à la vitesse de la lumière c
Trajectoire en ligne droite (dévie) si frappe qqch
Peut être décrit comme une onde ou un photon
c = λ * ν et E = 1.24 / λ
Pouvoir ionisant
cours 2–
les parties de l’appareil a rayons x
panneau de controle (exterieur de la salle)
bras du tube à rayons x (pour articulation)
tete du tube à rayons x (crée rayons x)
il y a cb de sources de courant dans la tete du tube a rayons x
2
energie des rayons x
0-70 keV (faible energie)
les structures de la tete du tube a rayons x
- tube à rayons x (Cathode (-) - Filament et coupe de concentration et Anode (+) - Tige de cuivre et foyer sur la cible en tungstène)
- sources de courant (2)
- filtre d’aluminium (Elimine les rayons X de faible energie car inutile, ils rajoutent de la dose au patient pour rien (ne le traverse pas))
- Cône
- Collimateur
- Huile (Baignait ds l’huile pour évacuer la chaleur)
- Châssis (Le reste du boitier est tapissé de plomb ou autre matériaux dense pour bloquer les rayon X)
**Car les rayon X s’en vont partout, 360C autour du site de création. Collimation pour réduire la dimension, pour que à la sortie du tube, le rayon X occupe l’Espace du tube mais pas plus. Il faut limiter le faisceau pour que, arriver au bout du tube, le faisceau mesure exactement la grosseur de l’ouverture
qu’est-ce qu’il y a dans la boite de appareil a rayons x
vide (même pas O2 ou autre gas)
comment on crée le rayon x dans la tête du tube
On chauffe le filament, ça crée des électron (réaction Thermoionique) —>la coupe de concentration va les guider vers un pt spécifique sur l’anode (Cible) et autour il y a la tige en cuivre qui va dissiper la chaleur qui est produite.
La cathode est - et anode +, donc les é- vont aller vers l’anode car on crée une différence de potentiel entre cathode et anode, donc les électrons qui sont - vont être attirer vers l’Anode (+) et frapper l’anode (cible) a une certaine vitesse et on aura une interaction
Le tungstène va interagir avec les électrons et va provoquer la formation des rayons X
La formation de radiation électromagnétique est fait par un changement de vitesse, quand l’électron va frapper le tungstène, il va ralentir ou stopper, cette différence de vitesse là va créer un rayon X
Les électrons frappent la cible puis les rayon X veulent s’en aller ds tte les directions possibles mais les seuls utiles (Faisceau de rayons X utiles) sont ceux qui sortent par la fenêtre.
c’est un enveloppe de ___ qui bloque les rayons x
verre
role de la coupe de concentration
coupe de concentration: dirige les électrons dans direction spécifique (vers la cible en tungstène)
quand est-ce qu’on utilise une anode rotative
rx EO, 3D, ou plus de rayons x pour plus longue durée.
En intra-oral, les radiographie sont courte à faire. Donc on a pas besoin d’anode rotative. L’Anode fixe est suffisante, elle ne surchauffera pas (si on en fait trop, la machine doit se reposer mais c rare)
Mais pour une panoramique, chaque radiographie est 6 seconde d’exposition continu donc ca peut chauffer et on a besoin d’une anode rotative. (Aussi pr CT scan…)
Mais quand on tombe dans une radiographie extra-orale, 3D, ou on veut produire plus de rayon X pour une plus longue période.
Pour intra-oral, l’exposition c’Est 1/4 de seconde d’Exposition mais pour panoramique c’est va être environ 6 secondes de long donc on doit gérer cette chaleur produite et si on a une anode fixe, ça peut causer des problème donc, pour corriger ce problème, on utilise une ANODE ROTATIVE càd, on a une cible en anneau. On va tourner l’anode très vite, donc pendant l’Exposition, le faisceau d’électron va toujours être en mouvement, ça réparti la chaleur sur la cible et donc de ne pas surchauffer.
cb de sec de radiation pour panorex
6 sec
dans l’anode rotative, est-ce que le rotor est en contact avec le stator
non, mais se font tourner
dans les appareil à rayons x- cathode
c’est quoi le filament
c’est quoi la coupe de concentration
Filament: Tungstène(W)
Coupe de concentration: Molybdène(Mo)
dans les appareil à rayons x- anode
c’est quoi la cible
c’est quoi la tige
Cible: Tungstène (W)
Tige: Cuivre (Cu) (pour dissiper la chaleur)
Propriétés du tungstène
Numéro atomique (Z) élevé: 74
–Augmente les chances d’interaction avec les électrons
(Plus il y a d’é-, plus le noyau est gros, plus il y a des chance d’intéraction entre l’electron quon va envoyer et la matière.
Ex. Si on veut faire réagir un é- avec l’helium qui a juste 2 protons/2neutrons, il y a vraiment peu de chances d’intéraction. Alors qu’avec le tungstène, il y a 74 protons et 74 é, il y a bcp plus de chance d’intéraction avec les é- et le tungstène ) mais on peut pas aller plus que ca sinon radioactivité
Point de fusion élevé: 3370 °C, donc Résiste à la chaleur produite
Tension de vapeur basse, donc Maintient le vide et augmente la durabilité
Conductivité thermique élevée, donc Transmet la chaleur rapidement à la tige de cuivre
pq est-ce qu’on a 2 sources de courants
On a 2 sources de courants ds la machine parce qu’on a besoin de 2 choses différentes:
- On a besoin d’Accélérer les électrons. On crée les électrons en chauffant le filament et on les envoie vers l’anode (+) (car différence de potentiel avec la cathode: 70kV de différence entre les 2. Pour créer ce courant, on a besoin d’augmenter le voltage de la machine. La machine est branchée ds le mur (120V) mais on doit créer une différence de potentiel entre cathode et anode de 70,000V donc on doit augmenter de bcp le voltage de la machine pr créer cette différence pr accélérer les électrons. On veut que les é créer vont a la vitesse de 70keV qui est cette energie cinétique. Pour ça, on va utiliser un TRANSFORMATEUR À HAUT VOLTAGE pr augmenter le voltage.
La machine qui est branchée ds le mur (courant alternatif), une partie de son courant va être transformer et le voltage va être augmenter pr créer la différence de potentiel cathode-anode pr accéléré l’électron.
Avant ca, on doit créer les électrons en chauffant le filament. Pour chauffer le filament, ça ne prend pas du voltage mais de l’Ampérage élevé. Voltage et ampérage fonctionne de façon asymétrique. Un TRANSFORMATEUR À BAS VOLTAGE va baisser le voltage de 120V ce qui va avoir comme impact d’augmenter l’Ampérage et de chauffer le filament
Pour que le courant électrique passe, il faut que les fils soit connectés à 2 morceaux. Donc le transformateur à haut voltage est connecter des 2 cotés pour créer la différence de potentiel entre la cathode et l’Anode. Tandis que le transformateur à bas voltage (Stepdown) les 2 cotés sont connéctés à la cathode car c’est juste avec la cathode que le transformateur a bas voltage va intéragir
c’est quoi step-up et step-down dans voltages
step-up: transformateur a haut voltage, On augmente le voltage pour créer la différence de potentiel, entre anode et cathode
step-down: transformateur a bas voltage, On baisse le voltage pour augmenter l’ampérage et chauffer le filaments de la cathode
dans la Transformation du courant alternatif, c’est quoi l’auto rectification
- On laisse aller la partie positive et qd le courant s’enmène ds le négative, on bloque. Puis on fait l’autre moitié du cycle et on relaisse passer le courant ds le positive. On ne va jamais dans le négatif
- Mais pendant 1/120ième de seconde, il n’y a pas courant, il n’y a pas de différence de potentiel entre la cathode et l’anode. C’est pas mal mais si jai besoin d’une certaine quantité de rayon X de produit, ça va prendre le double du temps car a chaque demi cycle il n y a pas de rayon X de produit. Pour régler ça:
dans la Transformation du courant alternatif, c’est quoi la rectification complète
- On est ds le positive, puis au lieu de tomber ds le négative, il y a un mécanisme qui bascule/switch de bord et qui va le ramener ds le positif. La courbe du milieu qui aurait du etre negative et ramener au positif donc on a couper de moitier le temps besoin pr chercher la meme qtité de rayon X
le problème avec l’auto-rectification et la rectification complète c’est que ça prend un certain temps pr que la création de rayons X embarque et tt de suite la différence de potentiel redescend et le nombres d’éléctrons produits redescend (previous slide ** last image)
pq l’auto rectification et rectification complète ne sont pas idéales
le problème avec l’auto-rectification et la rectification complète c’est que ça prend un certain temps pr que la création de rayons X embarque et tt de suite la différence de potentiel redescend et le nombres d’éléctrons produits redescend (previous slide ** last image)
dans la Transformation du courant alternatif, c’est quoi 6 et 12 impulsions
On peut faire des impulsions qu’on va superposer l’une à l’Autre. Ici, dans la rectification complète, il y a 3 impulsions mais si on est capable de prendre un autre courant et au lieu de le superposé complètement, on le décale un peu, chaque courbe va monter jusqu’en haut et descendre. La ligne rouge c’est la différence de potentiel qui va varier bcp moins car il y a tjrs une impulsion qui vient et qui garde la différence de potentiel très élevé. Oui il y a une variation mais minime donc la production de rayon X va rester à un niveau d’énergie acceptable.
c’est quoi les methodes de transformation du courant alternatif en domaine dentaire
rectification complete,
6 et 12 impulsions
dans la Transformation du courant alternatif, c’est quoi le potentiel constant
CT scan hopital, coute $$, pas utilisé en rx dentaire.
Ds les Machine plus complexe. Ex. en milieu hospitalier, les CT scan utilisent du potentiel constant mais ces générateurs sont plus chers et on ne les utilisent pas dentaire)
Juste la source de rayon X coute ds les 6 chiffres
En dentaire, on utilisent les impulsions et c’Est ~30-40k pr source de rayon X
cours 3-
la production des rayons x est une émission __
thermoionique
Création de rayon X:
1) On chauffe le filament avec bas voltage / haut ampérage
2) On applique la différence de potentiel avec le transformateur à haut voltage ce qui va attirer les electrons (-) vers l’Anode (+)
3) L’interaction ici va créer des rayon X (on va voir ca)
dans la production des rayons x, cest quoi le % de production de chaleur vs rayons x
99% chaleur
1% rayons x
dans ces 1%, 2 méthodes de formation de rayons x:
Radiation Bremsstrahlung « radiation de freinage »
95 %
Radiation caractéristique
5 %
c’est quoi la radiation Bremsstrahlung
Radiation de freinage: L’électron va ralentir, il va freiner. ex. 3 électrons incidents et chacun va interagir avec le noyau/atome a different endroit
e1 va frapper noyau: fréquence + élevé, donc énergie + élevé. max énergie. toute l’énergie va se transformer en rayon x (70keV)
e2 passe près du noyau, mais ne le frappe pas. dévié. va perdre son énergie. ex, le 70keV, 60 est transformé en rayon x.
e3 plus loin du noyau, 50keV énergie.
Plus l’électron passe loin du noyau, plus le rayon X produit va etre de faible energie. Ça se peut que l’é soit dévier 4 fois et intéragit 4 fois et produit 4 rayons X, l’Energie va baisser à chaque fois. On se ramasse avec un spectre de radiation qui part de 0 jusqu’au maximum possible (next slide)
dans le spectre de radiation de Bremsstrahlung, c’est quoi l’énergie moyenne
entre le 1/3 et la 1/2 du voltage max.
caractéristiques des radiations caractéristiques
l’autre 5% (de 1% rayon x)
Plan orbital K: 69.5 keV
Plan orbital L: 11 keV
Plan orbital M: 2.5 keV
si un e (70keV) intéragit avec un e de orbital K, va pouvoir forcer l’ionisation/ éjection de cet e. le e éjecté aura une énergie de 0.5keV (la diff) et peut aller intéragir ailleurs. mtn on a 1e dans K qui reste, donc 1 e de orbital L va prendre place. et c’est là que rayon x est produit (diff entre orbital k et l, 69.5-11=58.5 KeV).
L’é- incident aurait pu interagir avec un é- de n’importe quel orbital. On a vu l’Exemple avec orbital K mais il aurait pu interagir avec l’é- de l’orbital L et le rayon X aurait été produit quand l’é- de M passe à L…
Ou é- incident interagit avec é- de l’orbital K et au lieu que ce soit un e- de l’orbital suivant qui le remplace, c’est l’orbital d’après donc e- de l’orbital M aurait pu directement prendre la place de e- de l’orbital K et le rayon X produit aurait 67 keV d’énergie (69.5 - 2.5 = 67 keV).
C’est pour ça que ça s’appelle la RADIATION CARACTÉRISTIQUE car on sait toutes les possibilités d’énergie des rayons X produits (ce n’est pas un spectre comme avec les radiations de Bremsstrahlung), c’est des points spécifiques (next slide)
Facteurs influençant le faisceau
facteurs qu’on peut controler:
Temps d’exposition (s)
Intensité du courant (mA)
Tension/voltage (kVp)
inhérente à la machine:
Filtration
Collimation
Distance foyer-objet-film
caractéristiques de temps d’exposition (s)
ça modifie quoi
qu’est-ce qui reste pareil
Modification de la QUANTITÉ de photons
Pas de modification de l’énergie (qualité)
SI on double le temps d’Exposition de 1 à 2 secondes, on va doubler la quantité de photons. Donc si on avait 1 photon à 70 kVp, on se retrouve avec 2 photons à 70 kVp. Si on avait 50 à 25 kVp, on est rendu à 100…
Le spectre ne change pas de la gauche vers la droite, il va seulement doubler la quantité.
—>Dès qu’on double le temps, on double la quantité (L’inverse est vrai et si on triple, ça triple, si on diminue le temps de moitié, la quantité diminue de moitié…)
caractéristiques de intensité de courant (mA)
ça modifie quoi
qu’est-ce qui reste pareil
Modification de la QUANTITÉ de photons
Pas de modification de l’énergie (qualité)
même chose que pour le temps.
combinaison de intensité et temps (mAs)
effet?
lequel on priorise
Modification de la QUANTITÉ de photons
Pas de modification de l’énergie (qualité)
Si on veut viser le patient avec 5 mAs, on favorise le 5mA pour 1s au lieu du 1mA pour 5s car le patient peut bouger plus en 5s qu’en 1s donc on choisit toujours le mA le plus élevé et le temps d’Exposition le plus bas (PS: La dose est la même et le faisceau est le même pour 5mAs)
caractéristiques de tension de courant (kVp)
ça modifie quoi
qu’est-ce qui reste pareil
Modification de la QUANTITÉ de photons
Modification de l’énergie (QUALITÉ)
la qté augmente, mais pas ratio 1:1 comme le temps et intensité. donc pas proportionnel.
Qualité: on modifie la diff de potentiel entre cathode et anode donc on modifie voltage maximum et donc le voltage moyen. (entre 1/3 et 1/2 du max)
influence de kVp et ce qu’on cherche en dentaire
ca joue sur le contraste, l’échelle de gris.
en dentaire 65-70kVp
kvp eleve = moins de contraste
kvp bas= plus de contraste
3 caractéristiques qu’on peut controler dans machine xray
voltage
amperage
temps d’exposition
3 choses qu’on peut pas changer dans les machines xray
filtration
collimation
distance foyer-objet-film
but de filtration
Le but de la filtration c’est d’éliminer les rayon X de très faible intensité qui n’allait pas être utiles à l’image et juste augmenter la dose au patient sans avoir de but diagnostique.
2 types de filtrations
inhérente (a la machine, dans la machine elle-meme): Enveloppe de verre, huile, parois du tube
externe (on rajoute de la filtration): aluminium (Panneau d’aluminium pour bloquer encore plus les rayons X de basse énergie)
La quantité de filtration qu’on va utiliser dans ces machines par la loi:
Minimum de filtration (couche de demi-absorption)
si la machine opère à ≤ 70 kVp : Filtration totale équivalente à 1.5 mm d’Al
> 70 kVp : Filtration totale équivalente à 2.5 mm d’Al
c’est quoi la Couche de demi-absorption
Épaisseur de matériau nécessaire pour réduire de moitié l’intensité initiale du faisceau de rayons X
Exemples avec intensité initiale de 100
1 CDA: intensité sortante = 50
2 CDA: intensité sortante = 25
Ex. Un faisceau qui a une intensité de 100, si on le fait passer à travers une couche de demi-absorption (CDA), ça va être 50 qui va rester en sortant. Si on le fait passer à travers une 2ième CDA, il reste 25. C’est logarithmique et c’est cet aspect logarithmique là qui explique que c’est vraiment les faisceaux de basse énergique qui sont affectés mais que mon faisceau de 90 kV va passer meme s’il y a 1,2,3 CDA… ça va baisser l’intensité mais il va toujours en rester qd même qui va passer à travers.
dans la filtration, que va passer, que va etre absorbé
Bas kVp (absorbés)
Basse fréquence
Longue longueur d’onde
Basse énergie
Photon peu pénétrant
Haut kVp (va passer)
Fréquence élevée
Longueur d’onde courte
Haute énergie
Photon plus pénétrant
effets de filtration sur qté de photons et qualité (énergie), qu’est-ce que ca modifie
Modification de la QUANTITÉ de photons (ça le diminue)
Modification de l’énergie (QUALITÉ) (change pas le max et min, mais déplace la moyenne vers la droite pcq bloque les basse énergies)
c’est quoi la collimation de la machine
collimateur : pour réduire en dimension la grosseur du faisceau. (pour réduire la dose au patient)
(Parce que le faisceau qui va frappé le capteur, s’il est trop gros, le reste va frapper le patient)
CHECK WHICH ONE BETTER RECTANGULAR OR CIRCULAR
Lequel est mieux, cône court ou long
long.
Si le cone est trop court, les faisceaux peuvent diverger bcp et frappent le patient sur bcp de surface. Alors que plus le cône est long, plus c’est limité. Le cône long bloque les faisceaux qui seraient sortis sur les coté, et donc le Faisceau est moins divergent et moins de radiation pr le patient. On préfère un cône long à un cône court.
Mais si trop long 1m, la source est plus loin du patient, c’est un pb car l’intensité du faisceau va aussi dépendre de la proximité entre la source et le capteur/ l’objet qu’on vise
intensité inversement proportionnelle (de facon exponentielle) entre distance entre faisseau et source.
si on double, intensité diminue de 4.
caractéristiques de distance de machine
L’intensité du faisceau est inversement proportionnel au carré de la distance entre la source et la cible.
En doublant la distance, l’intensité est réduite par un facteur de 4.
I1/I2 = (D2/D1)^2
Si on triple la distance, l’intensité divisé par 9
Si on coupe la distance de moitié, on augmente l’intensité de 4
C’est pr ça on peut pas prendre un cône trop long, car l’intensité va baisser.
La norme c’Est un cône de 40cm (c’est un bon compromis entre distance - intensité et la divergence du faisceau)
effets augmentation des paramètre suivants sur QUALITÉ and QTÉ
- mAs (intensité et temps ensemble)
- kVp
- Filtration
- Collimation
- Distance
- mAs : Ql: aucune Qté: augmente 1:1
- kVp : Ql: augmente (spectre déplacé vers droite +moy et max) Qté: augmente mais pas proportionnelle
- Filtration: Ql: augmente (moy vers droite), Qté: diminue
- Collimation: Ql: augmente, Qté: Diminution
- Distance : Ql: aucun Qté: Diminution (pas qu’il y a moins de faisceau, mais moins sur la même surface)
cours 4-
4 intéractions possibles des rayons x avec la matière
- Diffusion cohérente (classique, Rayleigh, Thomson) 7%
- Diffusion Compton 57%
- Absorption photo-électrique 27%
- Aucune interaction 9%
caractéristiques de diffusion cohérente (7%)
basically un photon incident de basse énergie (10<keV) frappe un atome (fait vibrer l’atome) et disparait (donne son énergie à atome). Puis l’Atome a ré-émit un nouveau photon dans une autre direction (avec la même énergie). Le résultat est un petit changement de direction du photon.
Ré-émet un nouveau photon
Même énergie (même fréquence / même longueur d’onde) Mais va dans une autre direction quelconque
contribution minime en rx dmd pcq basse énergie
la diffusion cohérente représente cb de % des intéractions avec la matière
7%
caractérstique de diffusion compton
photon intéragit avec un e d’une orbitale externe. transmet une partie de son énergie cinétique à e pour l’éjecter (e de Compton), le photon est dévié et a moins d’énergie obv.
donc:
1 Diffusion du photon.
2 Création d’un électron de Compton (trajectoire différente).
3 Ionisation d’un atome.
4 Contribue à la formation de l’image, mais
augmente le flou radiologique.
probabilités de diffusion compton
La probabilité est directement proportionnelle à la densité d’électron (ρ) pcq + y a e, + de chance de frapper un e.
densité de os > tissu donc + de chance que photon intéragisse.
La probabilité est inversement proportionnelle à l’énergie du photon. (1/E).
+ photon energetique, - y a de chance que ca intéragisse avec un electron. + de chance que ca part de bord en bord
la diffusion Compton représente cb de % des intéractions avec la matière
57%
caractéristiques de l’Absorption photo-électrique
intéraction entre photon et e interne. transfert complet de énergie à e, éjecté et devient un photo-e. son énergie: É.photon - É.liaison (90-20=70keV)
un e de orbital externe vient combler l’espace et émet rayon X de radiation caractéristique (basse É.)
probabilité d’absorption photo-électrique
Plus probable dans l’orbitale K.
La probabilité est proportionnelle à la puissance 3 avec le numéro atomique (Z³).
La probabilité est inversement proportionnelle à
la puissance 3 à l’énergie du photon. (1/E³)
résumé
1- Disparition du photon.
2- Création d’un photo-électron et de radiation
caractéristique. Les deux seront absorbés dans
les tissus environnants.
3- Principal contributeur à la formation de l’image. La différence d’absorption des tissus (Z³) en est la principale raison.
l’absorption photo-électrique représente cb de % des intéractions avec la matière
27%
l’option ‘aucun intéraction’ représente cb de % des intéractions avec la matière
9%
Contribue à la formation de l’image. (forme le noir sur image)
les facteurs qui influencent les probabilités dans Compton vs photo-électrique
Compton: ρ/E
Photo-électrique: Z³/E³
formule d’atténuation du faisceau
𝐼=𝐼0𝑒^(−μ𝑥)
μ : Coefficient linéaire
d’absorption
𝑥 = épaisseur du milieu
𝐼0: intensité initiale
𝐼 : intensité sortant
basically +épais, + de chance qu’il absorbe.
cours 5.1-
c’est quoi la composition du film radiographique
couche protectrice (protège l’émulsion)
émulsion (partie sensible)
base (support de émulsion, en plastique, donc flexible, translucide)
émulsion
couche protectrice
c’est quoi la longueur du film radiographique
0.18 mm
rôle de la couche protectrice dans le film
Présente des deux côtés du film
Prévient les égratignures
Protège contre la contamination de l’émulsion (avec salive)
Protège contre la pression des rouleaux du
développeurs automatique
c’est quoi le role de la base dans le film
Supporte l’émulsion
Faite de polyester (plastique)
propriétés de la base dans le film
Propriétés
Flexible pour supporter la manipulation
Rigide pour supporter l’émulsion
Translucide (n’influence pas l’image)
Résiste aux solutions chimiques sans causer de distorsion
l’émulsion (film) est composé de quoi
Cristaux de bromure d’argent (AgBr)
- partie sensble aux rayons x et à la lumiere (sensible à tt radiation EM c’est pour ça que c’est protégé par le papier noir)
- qq cristaux de sulfure et d’argent pour introduire les défauts dans la structure (on veut pas une matrice parfait on veut que les photos puissent s’accrocher to smth)
- qq cristaux d’argent
imagerie argentique(cristaux d’argent qui forment l’image)
l’émusion (film) contient quoi
matrice:
- sert de véhicule pour les cristaux
- permet l’absorption des produits chimiques (développeur et fixeur)
l’émulsion est plus efficace si?
+ de cristaux
cristaux de forme tubulaire (plate)
cristaux plus large
pq les films F sont plus rapides que D
- Plus de cristaux , So, plus de chances que les photons frappent qqchose
- The cristaux are also more flat looking and
more large donc Plus de chance d’être frappé compared to the cristaux in D which are smaller in surface since they kinda look like little balls - Plus de probabilité d’interaction , Donc, plus qu’il y a probabilité de réaction,
plus il va y avoir et plus ça va être RAPIDE
pour obtenir une image de qualité
comment est forme l’image latente dans émulsion des films
rayon x (photon) frappe AgBr et enlève un e à Br. il est attiré pas zone de sensibilité, donc a mtn une charge -ve (le Ag+) donc devient Ag.
la collection des Ag neutre forme l’image latente (pas encore développé).
le développeur va convertir ceux-ci en An métallique
le noir dans l’imagerie conventionnel: cristaux d’argents.
étapes de développement du film
- développeur (converti cristaux Ag en Ag métallique), pH basique, va provoque gonflement de matrice
- fixateur (enlève cristaux AgBr non développés, pH acide pour empêcher le développement de continuer
- rinçage (Eau)
- séchage
2 types de films
sans écran intensificateur( sensible a rayon x, IO)
avec écran intensificateur (sensible a lumiere, EO (pan et ceph))
c’est quoi le point incisif dans les films IO
un point dans le coin, pour PA, vers incisif
pour BW not matter
convexité vers nous
qu’est-ce qu’il y a dans les films IO (couches)
papier noir (protege contre lumiere)
film (simple ou double)
papier noir
papier de plomb (absorbe rad. secondaire)
pochette en plastique (protege contre salive)
les diff seize des films IO
occlusale
size 0,1,2 (1,2: adultes)
composition des films EO
base (support)
phosphore (absorbe rayons x et émet lumière. 1 rayon x = 4000 photons de lumière)
couche protec (protege phosphore)
film
couch
phosphore
base
efficacité (rapidité) dans les films EO dépend de quoi
Épaisseur (dispersion)
+ épais, + de chance que rayons x réagissent mais aussi + de chance que ca disperse
Couche réfléchissante: comme mirroir
Grosseur des particules de phosphore
donc: + épais, - bonne qualité, + diverge
cours 5.2-
caractéristiques des imageries numériques
Ne forme pas un continuum comme une image analogue
Image est formée par des pixels (contrairement a imagerie conventionnel)
Chaque pixel a une intensité spécifique
(teinte de gris)
avantages de imagerie numérique
Élimine la chambre noire, développeur, produits chimiques, films et pellicules.
Diminution de la dose de radiation (30-50%)
Plus rapide
Permet des modifications (contraste, luminosité…)
Plus facile à transférer pour consultation ou autre
désavantages de imagerie numérique
Coût initial élevé
Résolution inférieure aux films
Capteurs plus gros que films, donc plus difficile
Problèmes informatiques…
types de capteurs - imagerie numérique
Détecteurs à l’état solide - SSD
CCD (Charged-couple device)
CMOS (Complementary metal oxide semiconductor)
Plaque de phosphore photostimulable (PPS/PSP)
les couches dans les capteurs SSD
boitier avant
écran intensificateur (augmente nb de photon)
plaque de fibre optique (couche supp, bloque photons donc + qualité)
silicone (intéractions)
composantes électronique
boitier arrière et cable
fonctionnement des capteurs SSD
Les photons frappe le capteur et brisent les liens covalents entre les atomes de silicone.
Cela produit une paire électron-trou, créant une charge.
Le nombre de charge est équivalent à la quantité de photons qui ont atteint le capteur et sera donc équivalent au nombre (gris) associé à ce pixel
diff entre CCD et CMOS (dans les SSD)
CCD: l’information est transférée et lue une rangée de pixel à la fois. Les composantes électroniques (transistor, amplificateur) sont situées à l’extrémité de chaque rangée.
CMOS: Chaque pixel possède ses propres
composantes électroniques (quantifié)
pratico pratique pas de dif
caractéristiques des plaque de phosphore (PPS)
Lorsque exposé à des rayons X, les électrons du matériau vont absorbé l’énergie et changer de position.
Le nombre d’électron dans cette nouvelle position est proportionnel à l’exposition aux rayons X et représente l’image latente.
Lorsque stimulé par une lumière rouge, les électrons vont être libérés et reprendre leur place, relâchant leur énergie sous forme de lumière verte.
Cette lumière verte est captée, transformée en énergie électrique et ensuite en image. (+ lum verte, + e, + noir)
Il faut ensuite exposer la plaque à une forte lumière blanche pour effacer l’image latente et pouvoir la réutiliser.
comparer les systeme d’imagerie
PPS vs SSD vs Films
- meilleur résolution?
- surface active ?
- tx de l’image?
- archivage/ trasnfert?
- meilleur résolution? film
- surface active ? PPS et film: tout
SSD: 75% (en périphérie y a boitier plastique) - tx de l’image? PPS: lumière peut altérer image
SSD: automatique
Films: chambre noire - archivage/ trasnfert? PPS et SSD: besoin espace disque, transfert instantané.
film: dégradation, peut etre perdu.
cours 6-
3 types de rx IO
PA
BW
occ
caractéristiques de rx PA
apex, montre toute la dent (couronne et racine) et 2mm d’os sain entourant la dent
caractéristiques de rx BW
montre couronne et une partie de racin et de l’os.
permet d’évaluer les caries interprox et niveau osseux (problemes paro)
caractéristiques de rx occlusale
vue perpendiculaire des arches dentaires
permet d’évaluer une plus grande région ainsi que cortex BL
2 techniques de PA
parallélisme (95-99%) du temps
bissectrice de l’angle (quand on peut pas faire parallélisme ex gag.)
pour la technique de bissectrice de l’angle, on utilise quel concept et quelle règle
Règle de Cieszynski: Deux triangles sont égaux quand ils ont deux angles égaux et un côté commun
dans la technique de bissectrice de l’angle, si le faisceau est perpendiculaire à la dent, l’image sera plus ___. si c’est perpendiculaire au capteur, l’image serait plus __.
grande
petite
c’est pour ça qu’on vise la bissectrice
à quoi sert la technique occlusale (rx IO)
localiser des corps étrangers ou une dent incluse.
pour des pts avec trismus ou jeunes
permet de détermine extensions médio-latérales d’une pathologie
5 principes pour une image de qualité
petit foyer
distance film-foyer longue
distance objet-film courte
parallélisme entre objet et film
rayon central perpendiculaire au film
idéalement on veut la plus __ grosseur du foyer. pq?
petite
image moins flou (les photons venant de chaque extremité devient moins)
plus le foyer est petit, plus il chaufferait. Qu’est-ce qu’on fait pour compenser dans un foyer grand
on l’angule, pour que ca donne une grosseur effective plus petit
est-ce qu’on a le controle sur la grosseur du foyer ou son angulation
non
la distance film-foyer doit etre comment
grand. plus l’anode (source) est proche de la dent, plus le flou est large.
généralement on garde comme distance la longueur du cone et on va venir se coller sur la joue.
la distance objet-film doit etre comment
courte , moins flou
dans la technique de parallélisme, dire le size:
si cone parallele au capteur mais pas a la dent:
si cone parallele a la dent mais pas au capteur:
petit
grande
cours 7-
avantage de panorex
Permet de visualiser les deux arcades, base
crânienne/ATM et les tissus voisins
Pathologie extensive
Degré de développement dentaire
Faible dose
Facile
Permet la prise de radiographie chez des patients avec trismus ou réflexe nauséeux
désavantage du panorex
distorsions
agrandissement variable
manque de profondeur
résolution inférieur aux images IO
quel coté va etre imagé en premier en principe tomographique pour le pan
le coté le plus proche du capteur
positionnement pour le pan
Retirer les objets métalliques
Position antéro-postérieure
Tige incisive
Plan sagittal médian vertical et centré
Plan de Frankfort horizontal
Langue au palais
qu’arrive si on mord pas au bon positionnemenet
too far in tooth too thin
too far back teeth too fat
pour le positionnement lors du panorex, c’est quoi l’effet si je tourne a gauche / droite
tourne a gauche, coté droit proche de machine (donc too far in teeth too thin) les dents a droite vont etre petit et proche.
panorex- positionnement
si le pt a le menton vers le haut?
si le pt a le menton vers le bas?
plan occ plat ou inversé (sourire inversé)
plan occ exagéré, chevauchement des dents, distorsion ant (sourire plus accentué)
3 types de images dans EO
image réelle
image réelle double
image fantôme
cours 7.2
ceph utilisé quand
plus utilisé en ortho et chir
Évaluation de la relation des maxillaires
Chirurgie orthognathique
3 types de ceph
profil
PA
vue du Waters
plan sagittal coupe la tete comment
gauche droite
comment on se positionnne pour ceph de profil
pte placé de coté, contre récepteur
récepteur parallele au plan sagittal médian
filtre pour visualisation du profil cutané
(on met wedge pour couper filtrer rayons)
on vise méat acoustique externe
pq on prendrai ceph facial (PA)
Évaluation des asymétries faciales
Évaluation des asymétries mandibulaires
comment on place pt pour ceph PA
Le patient est positionné face au récepteur (le plus proche)
Le plan orbito-méatal forme un angle de 10º avec le plan horizontal
pq on prendrait ceph de waters
évaluation des sinus maxillaires
Evaluation des sinus frontaux
Vue de l’orbite et des fosses nasales
positionnement du pt dans vue waters
Le patient est positionné face au
récepteur
Patient en extension
Menton au contact du récepteur et
pointe du nez à 3 cm du récepteur
cours 8-
Caractéristiques de l’image
Densité
Contraste
Définition
Distorsions
caractéristique de densité de l’image
c’est le noircissement
Densité élevée: image sombre
Densité faible: image claire
densité depend de quoi
nb de photons absorbé peu importe leur niveau d’énergie
facteurs qui influencent la densité d’image
Densité des structures
Épaisseur des structures (+épais, + absorbe)
Facteurs techniques (temps, mA, kV)
en rx IO, compare densité émail dentine os muscle gras air
émail> dentine =os >muscle> gras >air
les structures denses sont à l’origine des zone __ et serons ___.
claires,
radio opaque
les structure de faible densité sont__ sur image
radioclaires
c’est quoi le contraste radiographique
variations de densité de l’image
diff de densité entre zones claires et sombres
le contraste de l’image dépend de quoi
contraste de l’objet (diff d’absorption tissulaire/ coefficient linéaire d’absorption)
caractéristiques du détecteur
facteurs qui influencent le contraste de l’objet
contraste dépend de l’énergie du faisceau et son intensité
plus énergie augmente, plus contraste diminue
Un faisceau de rayons X de basse énergie est à
l’origine de la formation d’une image à __ contraste
fort
autres facteurs influençant la qualité
flou géométrique (foyer petit, distance foyer-objet, distance objet-film)
agrandissement
distorsion
pour allonger la dent faut faire quoi?
anode parallele a la dent
cours 9-
c’est quoi la radiobiologie
étude des effets de la radiation ionisante sur les organismes vivants.
3 types de dommages radiobiologique
Atomique
Moléculaire
Cellulaire
L’interaction entre la radiation et la matière se fait
au niveau atomique dans les ___ secondes après
l’exposition.
10à la-13
caract.ristiques de dommages atomiques
L’énergie du photon incident peut causer l’expulsion d’un électron = ionisation.
caractéristiques de dommages moléculaires
La radiation ionisante peut altérer les biomolécules. (dommages ADN)
caractéristiques de dommages biologique
Les altérations moléculaires peuvent ensuite induire des lésions cellulaires.
ex. sénescence, mitose anormale, apoptose
les effets biologiques des dommages radiobiologie
les anomalies cellulaires peuvent engendrer des dommages tissulaires à l’origine de lésions ou de maladies
(peut altérer brins d’adn)
radiation ionisante va sur cell saine – modification ADN – cell cancéreuse – prolifération et donne tumeur
2 types d’intéractions des radiations ionisantes sur organisme
direct (rayon x– adn)
indirecte (rayon x – mol d’eau - radical libre– adn)
caractéristiques d’intéraction directe des radiations ionisantes
photon incident interagit directement avec les biomolécules.
- ionisation
- excitation
- bris de liens
donne changements chimiques et donc changements biologiques
caractéristiques d’intéraction indirecte des radiations ionisantes
photon incident interagit avec les molécules d’eau dans les tissus.
L’ionisation de l’eau (radiolyse) peut être à l’origine de la formation de radicaux libres.
Ces radicaux libres sont très instables et peuvent donc interagir très rapidement avec les autres molécules.
H+ OH- peut causer dommage avec peroxyde d’hyd H2O2
Facteurs influençant l’effet des radiations
Caractéristiques des radiations ionisantes
Facteurs biologiques
Caractéristiques des radiations ionisantes
dose équivalente (HT) unité de mesure qui permet de comparer diff types de radiations.
chaque type de radiation a un facteur de pondération (WR)
WRrayons X = 1
WRneutrons = 5
WRalpha = 20
HT = WR * DT
comment faire pour causer moins de dommage pour radiations ionisantes
Le fractionnement cause moins de dommage
aussi plus le débit est réduit, plus les chances de réparations cellulaires sont importantes et plus les
dommages sont limités.
quel cycle de mitose sont plus et moins sensibles a radiations ionisantes
les phases G2 et mitose sont les
plus sensibles et la phase S est la moins sensible.
2 types de aberration chromatique
Si le dommage a lieu tôt dans le cycle, il sera présent sur les deux bras.
Si le dommage a lieu tard dans le cycle, il sera présent sur un bras.
c’est quoi les facteurs biologiques
mitose
oxygénation
radiosensibilité
rapport des radiations ionisante et oxygénation
La radio-résistance augmente à mesure que
l’exposition affecte des tissus à faible concentration d’oxygène (hypoxie).
(survivent + sans O2)
radiosensibilité:
Plus il y a __, plus le tissu est
radiosensible.
Plus les cellules sont ___, plus le tissu est
sensible
de mitoses en cours
indifférenciées
ex de cell avec une radiosensibilité relative
Cellules souches
Cellules basales des membranes muqueuses
Organes lymphoïdes
Moelle osseuse
Testicules
Intestins
Membranes muqueuses
organes avec radiosensibilités intermediaire
Système vasculaire
Cartilage en croissance
Os en croissance
Glandes salivaires
Poumons
Reins
Foie
organes avec radiosensibilités basse
neurones
muscle
c’est quoi la dose effective
la dose effective (E) est une unité (Sv) de mesure qui permet de comparer d’évaluer les risques chez l’humain
cest quoi la dose effective de:
Moelle osseuse, seins, colon, poumons, estomac =
Gonades =
Vessie, œsophage, foie, thyroïde =
Surface osseuse, cerveau, glandes salivaires, peau =
Reste =
E = ∑ WT * HT
Moelle osseuse, seins, colon, poumons, estomac = 0.12
Gonades = 0.08
Vessie, œsophage, foie, thyroïde = 0.04
Surface osseuse, cerveau, glandes salivaires, peau =
0.01
Reste = 0.12
que peuvent entrainer les radiations (effets cellulaires)
Rupture simple brin
Rupture double brin
Altération des bases (ATCG)
Ce qui peut mener à
Apoptose
Dommage à l’ADN (cancer, effets héréditaires)
Effet de voisinage (bystander effect)
Pas d’effet – réparation du dommage
c’est quoi effet déterministes vs stochastiques
déterministes: obligatoires
stochastiques: aléatoires
caracteristiques des effets dterministes et stochastiques
déterminisites: y a un seuil, obligatoire, généralement réversible, proportionnels a la dose
ex. syndrome d’irradiation globale aigue- Brûlures radiologiques
stochastiques: aléatoire, pas de seuil, général. irréversible, tardifs
(risque +élevé chez enfants)
ex. cancer, effets génétiques
effets d’une irradiation partielle sur la peau
érytheme
epidermite seche
epidermite exsudative
necrose
effets d’une irradiation partielle sur les glandes
Diminution du nombre de spermatozoïdes
Stérilité transitoire
Stérilité permanente
3 hypothese des effets somatiques- cancer
linéaire sans seuil (dès 1 photon, risque)
linéaire avec seuil
hormèse (un peu de dose c’est bénéfique, ex. diminue risque cancer) +/- accepté
effets dentaires de la radiothérapie
perte gout
mucosite
hyposalivation (qui mene a ) radiation carie
trismus
osteoradionecrose (os moins vascularisé)
les doses des radiations les plus fréquentes
CT
nuclear medicine
interventional radiography and fluoroscopy
cours 10-
lignes directrices pour rx nouveau pt
children: si evidence de disease ou carie
ado/adulte: full mouth IO rx preferred si pt a clinical evidence of generalized oral disease ou histoire de tx extensive
lignes directrices de prescription rx pour recall pt avec increased and no increased risk of carie
increased risk of carie:
enfant/ado: Bw 6-12 months
adulte 6-18 months
not at risk:
enfant: 12-24 months
adulte: 18-36 months
adulte: 24-36 months
cours 11-
classifications caries
RA1: Moins de la moitié de l’émail
RA2: Plus de la moitié de l’émail
RA3: Tiers externe de la dentine
RB4: Tiers moyen de la dentine
RC5: Tiers interne de la dentine
RC6: Atteint la pulpe
c’est quoi inflammation radioclaire vs radio-opaque
Radioclaire: ostéite raréfiante
Radio-opaque: ostéite sclérosante (condensante)
c’est quoi une ostéite raréfiante
Débute par un élargissement de l’espace du
ligament parodontal
