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Université Constantine 1
Département d’électronique
Electronique Biomédicale
Master 1
Compte rendue des TP
Radiologie conventionnelle
Angiographie Gamma Caméra
Préparé par :
ARFI Fatiha & CHAOUA Nadia
Dirigé par :
K.MANSOUR
Mai 2014
Au niveau de la clinique
d’imagerie médicale
ElHousseini
Radiologie numérique
*1*Résumé :
La radiologie numérique est une technique d’imagerie médicale ; avec
une modalité morphologique ; permet de visualiser la forme de l’organe
voulu.
Son principe est basé sur l’utilisation des rayons X puis projetés sur un
film radiologique pour former une image de la partie du corps sur la
quelle les RX ont été projetés.
Mots-clés : tube à RX, Haute Tension, radiologie, radioscopie,
Amplificateur de brillance, table de radiologie, plomb..
*2*Introduction
Etude bibliographique :
Les rayons X : Les rayons X sont des ondes électromagnétiques
constituées par des photons produits à l'extérieur du noyau atomique.
Ils ont été découverts en 1895 par Wilhem Röntgen. Il prit la même
année la première radiographie.
Objectif du TP :
*découvrir l’appareil de radiologie et ses constitutions.
* vue de l’utilisation de l’appareil et des exemples de l’image obtenue.
Domaines d’application :
La radiologie numérique est utilisée en médecines humaine et
vétérinaire, en dentisterie, en contrôle non destructif et en sécurité.
Dans le cas de l’utilisation en médecine humaine ;
Une présentation d’une salle de radiologie numérique :
Description d’une salle de radiologie:
A** l’appareil de radiologie :
� 1 la source des RX : (pesant 250Kg) contient un tube à RX et des
mâchoires collimateurs pour justifier les rayons, cette justification est
assistée par une lampe au niveau de la fenêtre de rayonnement.
Fenêtre de précision de projection des RX par collimateurs (mâchoire)
� 2 un support à travers le quel vient les fils de la Haute Tension de
l’alimentation du tube, et qui facilite le déplacement de la table de
radiologie.
A cause du poids élevé, le déplacement se fait par l’utilisation d’un
système de contre poids installé dans la salle. (Par l’élément (6))
� 3 la table de radiologie : ou support du patient, peut se déplacer
dépendamment ou indépendamment du tube à RX.
Elle peut se déplacer transversalement et en hauteur, plus une
rotation de 88° pour réaliser des radiographie pour un patient en
position debout ou pour des buts de réparation et maintenance.
Autres constitutions :
-> (4) l’emplacement du film radiologique (peut se déplacer tout au
long de la table)
-> (5) support de rotation de la table de radiologie ; plus qu’il contient
un amplificateur de brillance pour les images vidéo relié à l’écran
d’affichage.
-> (7) clavier de commande des mouvements de la table de radiologie.
-> (8) support du patient en position verticale 88° (patient en position
verticale).
-> (9) 2 poignés aidant le patient à réaliser quelques gestes nécessaires
pour certains cas de diagnostic.
Plus un bouton d’arrêt d’urgence représenté en rouge.
B** la chambre de commande :
�1- bouton Marche/arrêt.
�2- Contient des claviers de commande et de contrôle des différents
éléments de l’ensemble.
�3- fenêtre à verre plombé.
C** Armoire d’alimentation: Contient 3 parties :
�1- électronique de commande.
�2- électronique de puissance.
�3- Haute Tension du tube à RX (30-400KV).
(2) (1)
D**Ecran d’affichage pour la radioscopie relié à l’amplificateur de
brillance.
Autres :
� Mur de la chambre plombé d’épaisseur 0.75mm et d’une hauteur de
2.4m.
�Blouse plombée pour le radiologue.
�Matériel médicale pour injection des radio-opaque pour quelques
sortes de diagnostic.
�Système de climatisation pour éliminer le risque des électrons perdus,
dans le tube à RX, sous forme de chaleur.
Principe de fonctionnement :
On peut le résumer dans trois étapes :
--production des RX : Une haute tension électrique (de l'ordre de
20 à 400 kV) est établie entre deux électrodes. Il se produit alors
un courant d'électrons de la cathode vers l'anode ; Les électrons sont
freinés par les atomes de la cible, ce qui provoque un rayonnement
continu de freinage , dont une partie du spectre est dans le domaine
des rayons X.
Ces électrons excitent les atomes de la cible, et ceux-ci réémettent un
rayonnement X caractéristique par le phénomène de fluorescence X.
Le spectre sortant du tube est donc la superposition du rayonnement
de freinage et de la fluorescence X de la cible.
HAUTE TENSION
Filament
Gaine en verre
plombé
Anode
Cathode
e
RX
Alimentation
filament
Figure 30 : Schéma simplifié d'un tube à R.X.
--projection des RX après bien viser et déterminer la cible ou la
partie du corps qu’on veut visualiser.
--obtention de l’image : sur le film radiologique, si il s’agit de
radiographie ; ou affichée sur l’écran si il s’agit d’une radioscopie.
Exemple de fonctionnement : images obtenues par une radioscopie :
(1)
(2)
(3)
On remarque par ces images que cette technique d’imagerie permet
d’obtenir des projections des organes (3D) en une surface (2D) c’est
pour cela qu’on ne peut pas déterminer la profondeur de l’organe cible
(on voit qu’il y’a pas de différences entre les 2 images ou il y’a la barre
métallique au dessous et au dessus du verre)
Angiographie
Résumé :
L'angiographie est un examen basé sur l'injection d'un produit de
contraste lors d'une imagerie par rayons X pour des diagnostique non
réalisés par radiologie standard, ou pour poursuivre le trajet d’un
instrument chirurgical introduit dans le corps pour un but
thérapeutique.
Mots-clés : radiologie diagnostique, radiologie interventionnelle, RX..
Introduction
Objectif du TP :
*découvrir l’appareil de radiologie et ses constitutions.
* vue de l’utilisation de l’appareil et des exemples de l’image obtenue.
Etude bibliographique
L’angiographie est une technique d'imagerie médicale dédiée à
l'étude des vaisseaux sanguins qui ne sont pas visibles sur
des radiographies standards. L'angiographie est un examen basé sur
l'injection d'un produit de contraste lors d'une imagerie par rayons X.
L'angiographie permet de réaliser des examens à visée soit
diagnostique, soit interventionnelle1.
Les examens à visée diagnostique ont pour objectif d'identifier
des pathologies vasculaires afin d'aider à un traitement ultérieur qu'il
soit endo-vasculaire, chirurgical ou médicamenteux. C'est aussi une
source d'informations utilisée avant une intervention chirurgicale afin de
repérer précisément le trajet des vaisseaux.
Les examens à visée interventionnelle auront pour objectif de
minimiser voire de supprimer la pathologie identifiée, grâce à
l'introduction d'instruments spécifiques par le point de ponction. Par
exemple une dilatation du vaisseau peut être pratiquée dans la partie
rétrécie : on parle alors d'angioplastie.
Le point de ponction lors d'une artériographie est, soit fémorale
(artère fémorale, partie haute de la cuisse), soit radiale (artère radiale,
bras).
Le point de ponction lors d'une phlébographie est, par exemple, le
pouce du pied pour les membres inférieurs.
Description de la machine étudiée :
Les composants les plus importants sont nommés dans le schéma, et
pour les quels on ajoute :
**La table de radiologie : elle a des mouvements commandés mais
aussi elle peut être glissée facilement après avoir la libéré par un frein.
Commande de la table Couvert plombé de protection du médecin
**L’arc peut avoir une rotation de 4π (pesant 800Kg).
Rotation de l’arc
** le tube à RX est fixe mais c’est l’amplificateur de brillance qui est
mobile si on veut le rapprocher du tube pour des images plus claires.
**l’amplificateur de brillance :
Autres composants :
1� un écran d’affichage de l’image obtenue par radiologie par RX.
2� un écran d’affichage pour les paramètres physiques du patient qui
sont obtenus par l’ensemble des capteurs.
3� un écran pour l’affichage du nom du patient pour le médecin.
4� Affichage des paramètres de positionnement de l’arc et la table.
5� l’ensemble des capteurs (capteur pour le cœur, capteur pour la
pression des vaisseaux, capteur pour la température..)
Autres : une pédale pour commander le mouvement de la table et une
pédale pour la projection des rayons X.
**la chambre de commande contient un Bank d’information et cinq
armoires d’alimentation.
On trouve dans la salle de contrôle
Exemple d’Image obtenue par radioscopie montre
le dispositif introduit dans le corps d’un patient.
**comme tout bloc opératoire, la salle contient des outils chirurgicaux
(respirateur, aspirateur, pousse seringue pour injection automatique,
valise de secoure..)
Pousse seringue
Conclusion :
Dans ce TP, et par cette visite de la clinique ElHousseini,
on a pu enrichir non seulement notre connaissance théorique -par
être proche des cibles visées par notre étude en master biomédicale, qui
sont en générale les appareils de radiologie- mais aussi on a découvert
quelques idées sur la méthode qu’il doit suivre l’ingénieur pour bien
penser à tout détail qui peut améliorer l’efficacité de l’appareil, la facilité
de l’utiliser par le médecin et minimiser au maximum les risques des
pannes et des accidents.
Discussion et commentaires,
On mentionne quelque idées : par exemple :
*L’utilisation des contrepoids pour faire bouger des pois trop lourd.
*utilisation des pédales pour faciliter le travail du médecin
*une lampe jaune indiquant la projection des RX, dans l’angiographie,
en cas si le médecin oublie de relâcher la pédale.
*utilisation des capteurs pour détecter des collisions probables entre
les éléments ou avec le patient.
*utilisation des couleurs pour organiser et identifier les armoires de
l’alimentation.
Lampe jaune indiquant la projection des RX pédale
Gamma Caméra
1*Résumé ,
La caméra à scintillations (encore appelée caméra de Anger ou
gamma caméra) constitue une technique scintigraphique d’imagerie
fonctionnelle, elle est basée sur plusieurs principes physiques de
quelque facteurs qui forment l’ensemble qui assure le fonctionnement
complet de cette appareil de radiologie.
Mots-clés : éléments radioactifs, médicaments radio pharmaceutiques,
rayon gamma, scintillateur..
2*Introduction
Etude bibliographique :
Radio pharmaceutiques Exemples de radio traceurs ou médicaments
radio pharmaceutiques (MRP) :
*Les biphosphonates marqués au technétium 99m.
*Les biphosphonates sont un vecteur rentrant dans l'os en formation.
*Le radio pharmaceutique utilisé pour la scintigraphie osseuse est
composé de bisphosphonates, couplés au technétium 99mradioactif.
*L'iode 123 est en lui-même vecteur de la thyroïde et émetteur
radioactif.
*Le thallium 201, analogue du potassium, pour les scintigraphies
myocardiques qui recherchent des ischémies, témoignant d'une sténose
(rétrécissement) des artères coronaires.
Scintillateur : le cristal scintillant est constitué d’un monocristal d’iodure
de sodium dopé au thallium (NaI(Tl)) qui arrête les photons gamma. Le
guide de lumière situé entre le cristal et les tubes photomultiplicateurs,
qui optimisent la collection des photons lumineux sur les
photomultiplicateurs du fait de la différence d’indice de réfraction entre
ces 2 éléments.
Les tubes photomultiplicateurs (TPM) qui convertissent l’énergie
lumineuse émise par le cristal en impulsions électriques et qui les
amplifie.
Le collimateur constitué de canaux ou d’ouvertures en plomb qui
sélectionnent la direction des photons à l’entrée du système de
détection.
Objectif du TP :
*découvrir l’appareil de radiologie et ses constitutions.
* vue de l’utilisation de l’appareil et des exemples de l’image obtenue.
Description des machines étudiées
1** un statif «gantry » : qui contient deux anneaux rotatifs chacun des
deux porte un des deux détecteurs.
En face arrière du statif, on trouve l’alimentation et la partie
électronique et les cartes de commande et de contrôle.
2** la table de radiologie : peut se déplacer avec plusieurs degrés
de liberté.
3** le collimateur : qui porte les collimateurs et qui les organise et
assure le bon choix du collimateur, contient huit tiroirs de collimateurs.
Le collimateur échangeur de collimateurs
4** PCs d’électronique de commande et contrôle.
5**la chambre de commande ou se trouve les outils d’affichage et
impression.
6**le panneau d’affichage des paramètres de position de différebtes
parties.
7**Les détecteurs ou la tètes :
Il y’a deux détecteurs qui peuvent se tourner dépendamment ou
indépendamment l’un de l’autre en position 180° ou 90° entre le
détecteur 1 et le détecteur 2.
Se compose principalement, après le collimateur, d'un cristal, de
tubes photomultiplicateurs et d'un système électronique permettant
d'obtenir les données sous forme numérique. L'ensemble est inséré dans
un blindage de plomb permettant d'isoler le système de l’influence des
radiations environnantes
Détecteur 1 détecteur 2
Principe de fonctionnement
La caméra utilise le plus souvent un
permettant la sélection des
façon perpendiculaire à sa surface.
La collimation est essentielle pour la formation de l'image, c'est
dire pour déterminer l'origine des photons (une focalisation optique est
impossible pour des photons énergétiques). En ne conservant que les
photons parallèles à l'a
d'émission (l’organe ou les cellules d’intérêt) sur le détecteur de la
caméra (la caméra).
Le rôle de l'écran scintillateur est de détecter les photons gamma
matériau excité par les photons
photons de plus basse longueur d'onde
guide de lumière aide au couplage optique et à la répartition de la
lumière entre plusieurs cellules de
Les photodétecteurs servent à convertir le signal optique en signal
électrique.
Principe de fonctionnement
La caméra utilise le plus souvent un collimateur à trous parallèles,
permettant la sélection des photons qui frappent ce collimateur de
sa surface.
La collimation est essentielle pour la formation de l'image, c'est
dire pour déterminer l'origine des photons (une focalisation optique est
impossible pour des photons énergétiques). En ne conservant que les
photons parallèles à l'axe, on réalise une projection
ou les cellules d’intérêt) sur le détecteur de la
Le rôle de l'écran scintillateur est de détecter les photons gamma
matériau excité par les photons gammas se relaxe par émission de
longueur d'onde, dans le domaine visible. Le
guide de lumière aide au couplage optique et à la répartition de la
lumière entre plusieurs cellules de photodétecteur.
détecteurs servent à convertir le signal optique en signal
à trous parallèles,
qui frappent ce collimateur de
La collimation est essentielle pour la formation de l'image, c'est-à-
dire pour déterminer l'origine des photons (une focalisation optique est
impossible pour des photons énergétiques). En ne conservant que les
de la source
ou les cellules d’intérêt) sur le détecteur de la
Le rôle de l'écran scintillateur est de détecter les photons gamma : le
se relaxe par émission de
, dans le domaine visible. Le
guide de lumière aide au couplage optique et à la répartition de la
détecteurs servent à convertir le signal optique en signal
Enfin l'électronique et l'informatique permettent l'extraction de la
position et de l'énergie des photons gammas, et la construction des
images et spectres énergétiques.
Discussion et commentaires,
La scintigraphie2 est une imagerie d'émission (c’est-à-dire que le
rayonnement vient du patient après injection du traceur appelé radio
pharmaceutique), par opposition à l'imagerie radiographique qui est une
imagerie de transmission (le faisceau est externe et traverse le patient).
Conclusion :
Les principes physiques de détection des rayonnements gamma sont
utilisés pour la réalisation d’appareils qui permettent de suivre des
molécules radioactives dans l’organisme. Ces appareils, de plus en plus
performants, sont essentiels au développement de la Médecine
Nucléaire, discipline médicale en plein essor grâce à la mise sur le
marché de radio pharmaceutiques toujours plus nombreux.
Schémas résumant les principaux composants des appareils
étudiées
D A
C B
1* une salle de radiologie conventionnelle
1
3
(5)
3 (4)
(8)
1
2
1
3
2
2
(6)
(7)
Tube RX
RX
Commande
1 3
Table de radiologie
Amplificateur
de brillance 4
2
5
2*Principaux éléments pour l’angiographie
Gantry collimateur
Détecteurs table de radiologie
3*Principaux éléments d’une gamma caméra
Bibliographie :
*TPs au niveau de la clinique d’imagerie médicale ElHousseini.
*Cours des appareils d’imagerie médicale (M1 Biomédicale)
*Wikipédia.
Souhaitons nous avons pu représenter un bon travail..
