RADIOGRAPHIE & ECHOGRAPHIEBases techniques

Sémiologie générale

Mehmet SAHINCCA Radiologie

CHU Louis Mourier - Colombes

Sommaire

RADIOGRAPHIE

• Découverte des RAYONS X : 1895

Wilhelm RÖNTGEN (1845-1923)Prix Nobel Physique 1901

RADIOGRAPHIE

• PRINCIPE

TUBE → FAISCEAU RAYONS X ATTENUATION PAR TISSUS CAPTEUR → IMAGE PLANE

RAYONS X

• Rayonnement électromagnétique• Polychromatique• Fréquence et Energie élevée

→ Pénétrants et Ionisants

distancesinter-atomiques

PRODUCTION RAYONS X

• Tube à rayons X (« radiogène de Coolidge»)

PRODUCTION RAYONS X

PRODUCTION RAYONS X

TUBE

TABLE

TIROIRCASSETTE

PEDALE SCOPIE

MONITEUR

CONSOLEMANIP

PRODUCTION RAYONS X

APPAREIL MOBILE ARCEAU AVEC AMPLIFICATEUR DE BRILLANCE ET FLUOROSCOPIE

FORMATION DE L’IMAGE

• ATTENUATION des RAYONS X en fonction - de l’épaisseur traversée- de la densité des tissus traversés

• + Epaisseur / Densité élevée → + image blanche (convention)

FORMATION DE L’IMAGE

• 4 densités en Radiographie

• (METAL)• Calcium (OS)• EAU (TISSUS MOUS)• GRAISSE• AIR

NOIR

BLANC

Densité

FORMATION DE L’IMAGE

FORMATION DE L’IMAGE

• PRODUIT DE CONTRASTE

• Produit absorbant fortement les RAYONS X• A base d’IODE hydrosoluble ou BARYTE• Injection IV / IA, Ingestion, Lavement…• Augmentation artificielle du contraste → visualisation organe / pathologie

FORMATION DE L’IMAGE

FORMATION DE L’IMAGE

• LIGNES =• INTERFACE entre 2 milieux de densité ≠• Abordée de façon TANGENTE par RAYONS X

FORMATION DE L’IMAGE

FORMATION DE L’IMAGE

• Signe de la silhouette

• « Si 2 opacités de tonalité hydrique sont au contact l’une de l’autre et que le rayon est tangent à leur interface, alors leurs limites respectives disparaissent au niveau du contact »

FORMATION DE L’IMAGE

• Signe de la silhouette = même plan !

FORMATION DE L’IMAGE

• Radiographie = imagerie de PROJECTION• Objet 3D → Image planaire 2D• Tous les plans sont superposés !

→ PLUSIEURS INCIDENCES

DETECTION IMAGE

Analogique• FILM ARGENTIQUE (chambre noire)

Numérique• PLAQUE AU PHOSPHORE (indirecte)• CAPTEUR PLAN MATRICIEL (directe)→ post traitement, archivage, communication…

QUALITE DE L’IMAGE• Patient : position, morphotype, mouvements• Paramètres d’acquisition

- tension (kV) = énergie - intensité (mAs) = quantité CONTRASTE- temps d’exposition (ms)

• Taille du foyer (diaphragme)• Filtre NETTETÉ• Distance objet / capteur• …

VOCABULAIRE

• Opacité = blanc• Clarté ou Hyperclarté = noir• Ligne = opacité linéaire entre deux clartés• Bord = interface entre deux structures

RADIOPROTECTION• INTERACTION RAYONS X / MATIERE

• Atténuation (perte d’énergie)- Épaisseur et Nature du milieu traversé- Energie initial du faisceau X

• Effet Compton ● Effet photoélectrique

RADIOPROTECTION

• RAYONNEMENT DIFFUSE

IRRADIATION ENVIRONNEMENT Grille anti diffusante pour IMAGE

RADIOPROTECTION

• RAYONNEMENT IONISANT

IndirectDNA damage

RADIOPROTECTION

RADIOPROTECTION

• IRRADIATION NATURELLE

RADIOPROTECTION

• IRRADIATION MEDICALE

RADIOPROTECTIONDoses reçues lors d'un examen radiologique

RADIOPROTECTION

• Sensibilité des organes aux rayons X

Moelle hématopoïétique

Cristallin

Thyroïde

Seins

Tube digestif

Gonades

(Embryon / Fœtus)

RADIOPROTECTION

RAYONS X et GROSSESSE

Rx = 1Utérus = 0,05

RADIOPROTECTION

• PATIENT : As Low As Reasonabily Achievable

- Indication (substitution technique non X)- Terrain (âge, grossesse)- Protection

• EQUIPES : Règles de protection opérationnelles

• Distance • Temps• Protection (tablier, lunettes, écrans, vitre plombée...)• Dosimètres

ECHOGRAPHIE

• Application médicale du SONAR• Sound Navigation And Ranging (1917)

ECHOGRAPHIE

• PRINCIPE

• SONDE d’ECHOGRAPHIE• EMISSION ULTRASONS• REFLEXION des ULTRASONS• DETECTION des ondes réfléchies (échos)• IMAGE EN TEMPS RÉEL sur MONITEUR

ECHOGRAPHE

ULTRASONS (US)

• ONDE ACOUSTIQUE • Mécanique = Variation de PRESSION dans un MILIEU• HAUTE FREQUENCE (> 20 000 Hz)

PRODUCTION ULTRASONS

• SONDE d’ECHOGRAPHIE

• TRANSDUCTEUR PIEZO-ELECTRIQUE= CERAMIQUE ou COMPOSITES= conversion ELECTRIQUE ↔ MECANIQUE (US)

• A la fois EMETTEUR ET RECEPTEUR US

• TRAITEMENT INFORMATIQUE → IMAGE EN COUPE

PRODUCTION ULTRASONS

• EFFET PIEZO-ELECTRIQUE

SONDE ECHO : EMISSION = 2/1000ème du temps RECEPTION le reste

PRODUCTION ULTRASONS

• SONDES d’ ECHOGRAPHIE (3,5 – 18 MHz)

FORMATION DE L’IMAGE

• IMPEDANCE ACOUSTIQUE (Z) d’un MILIEU= pénétrabilité aux US

Z = impédance acoustiqueρ = masse volumiqueµ = module élastique

ADAPTATION d’IMPEDANCE

FORMATION DE L’IMAGE

• INTERACTION DES US AVEC LA MATIERE

• ABSORPTION• REFRACTION• DIFFUSION

FORMATION DE L’IMAGE

• ABSORPTION DES US (→ PROFONDEUR IMAGE)

+ FREQUENCE US ELEVEE → − PROFONDEUR

COEFFICIENT D’ABSORPTIONK : os >> muscleFréquence

FORMATION DE L’IMAGE

• INTERFACE (→ CONTOURS ORGANES) = limite entre 2 milieux d’IMPEDNCE différente

Z1 ≠ Z2 • REFLEXION / TRANSMISSION (REFRACTION)

Z1

Z2

↑ (Z2 - Z1)

↑ REFLEXION ↓ TRANSMISSION

POUR BIEN VOIR CONTOURS→ ETRE PERPENDICULAIRE A L’ INTERFACE

FORMATION DE L’IMAGE

• Interface - foie/rein = 6% réflexion

- muscle/os = 40% réflexion

-tissus mous/air = 100% réflexion

FORMATION DE L’IMAGE

• DIFFUSION (→ STRUCTURE ORGANES)

• Interaction avec structure interne des tissus• interfaces < < λ US• Réflexions US dans toutes les directions

FORMATION DE L’IMAGE

• RESOLUTION SPATIALE • MILLIMETRIQUE- Axiale- Latérale- Transversale (épaisseur)

+ FREQUENCE US ELEVEE → + RESOLUTION ↑

FREQUENCE

FORMATION DE L’IMAGE

sonde

ABSORPTION ↓PROFONDEUR

INTERFACES ↓ LIMITES

DIFFUSION ↓ STRUCTURE

FORMATION DE L’IMAGE

• CHOIX SONDE ↔ ORGANE A EXPLORER

PRONFONDEUR RESOLUTION

+++ +

+ +++

Sonde convexe 3.5 MHz

Sonde linéaire 7.5 MHz

ABDO +++

Thyroïde, muscles & tendons, vaisseaux, appendice…

TYPES D’ECHOGRAPHIE

• MODE A (AMPLITUDE) = SONAR= émission US sur 1 ligne→ mesure amplitude écho / profondeur

BIOMETRIE OCULAIRE

TYPES D’ECHOGRAPHIE

• MODE B (BRILLANCE) +++= même principe que A= codage amplitude écho sur échelle de gris= juxtaposition lignes → image 2D temps réel

TYPES D’ECHOGRAPHIE

• MODE TM (TEMPS-MOUVEMENT)= défilement des échos d’une ligne en

fonction du temps

MOUVEMENTSVALVES CARDIAQUES

t+1t0

DOPPLER

• EFFET DOPPLER= onde réfléchie par une interface mobile a une fréquence différente de l’onde incidente

Si interface se rapproche → fréquence ↑Si interface s’éloigne → fréquence ↓

type : CONTINU (A)

Calculer la vitesse d'une structure en mouvement (flux sanguin +++)

DOPPLER

• DOPPLER PULSE• Etude des vitesses d’une région d’intérêt (ROI)

ProfondeurPULSÉ (B)

DOPPLER

• DOPPLER COULEUR• Codage COULEUR en TEMPS REEL des pixels

où existe du mouvement sur tout l’image 2D• Couleur = vitesse et sens

DOPPLER

• DOPPLER ENERGIE= Codage COULEUR de l'énergie du signal Doppler au niveau du décalage de fréquence

Très sensible → étude flux lents (inflammation)

DOPPLER

VOCABULAIRE

• ECHOSTRUCTURE= structure interne organe en échographie

• ECHOGENICITE= codage sur échelle de gris / réflexion- hyperéchogène (blanc)- isoéchogène (gris)- hypoéchogène (noir)- anéchogène (noir +++)

ARTEFACTS UTILES

• Artefact = effet artificiel• Origine physique, technique…• Utiles → AIDE à reconnaître une structure

• CÔNE D’OMBRE POSTERIEUR• RENFORCEMENT POSTERIEUR

ARTEFACTS UTILES

• CÔNE D’OMBRE POSTERIEUR= absence d’écho en arrière d’une structure très réfléchissante ou absorbante (ex. calculs)

ARTEFACTS UTILES

• RENFORCEMENT POSTERIEUR= hyperéchogénicité en arrière structure liquidienne pure (ex. kystes)

QUESTIONS ?