Le scanner

 

Histoire du scanner :

 

L'idée du scanner vient de deux médecins: le docteur OLDENDORF et le docteur AMBROSE.

C'est Geoffrey NEWBOLD, ingénieur britannique qui réalisa le premier scanner à rayons X avec l'aide du physicien américain Allan MacLeod Cormack. Ils présentèrent leur invention en 1972 et obtinrent le prix Nobel de médecine en 1979. Les premières images furent réalisées sur le cerveau permettant ainsi de montrer les cavités des ventricules du cerveau.

L'avantage de cette technique par rapport à la radiologie classique est l’obtention, grâce à sa sensibilité, de résultats coupe par coupe. Ces résultats permettent de visualiser des éléments jusqu’alors confondus sur les clichés radiographiques standards.


Le fonctionnement d'un scanner :

Le scanner à rayons X (tomodensitométrie) consiste à mesurer point par point l'absorption d'un fin faisceau de rayons X par les tissus qu'il traverse (os, tissu mou, eau, air, etc.). Les rayons X sont émis en quantité connue par un tube à rayons X, dont la rotation autour de la région d'intérêt permet le balayage d'un plan de coupe. Pour chaque diamètre de l'image, des détecteurs permettent de mesurer la quantité de rayons X reçue et donc, par différence, la quantité de rayons X absorbée. Pour chaque point (ou pixel) de la coupe, l'ordinateur calcule la valeur d'absorption des rayons X qui caractérise la matière et restitue une image en coupe où l'information morphologique a une valeur anatomique (on y reconnaît l'anatomie en coupes) et où l'absorption des rayons X est retranscrite en valeurs de gris.

Schéma représentant un patient dans un scanner.

L'examen consiste à soumettre le patient à un balayage de faisceau de rayons X. Tout d’abord le patient est placé au centre d’un court anneau d’environ 70 cm de diamètre. Il est allongé sur une table qui se déplace dans le sens longitudinal à l’intérieur de l’anneau. Un tube émetteur de rayons X tourne autour du patient et génère un faisceau d’une épaisseur de 1 à 10 millimètres. En face du tube sont disposés des milliers de détecteurs qui vont mesurer l’intensité résiduelle du faisceau qui a traversé le corps.

Un détecteur électronique ( ici le capteur jaune Co ) mesure l’intensité de départ du faisceau des rayons X émis par le tube à rayons X. Ensuite il balaye point par point la tranche du corps à examiner en effectuant une rotation complète degré par degré.

Une partie des rayons incidents (ceux qui entrent en contact avec le corps) sont absorbés par les tissus traversés. Le rayonnement émergent (celui qui ressort du corps) est capté par un détecteur électronique (ici le capteur violet  C1 quand la source est en S1 et le capteur violet  C2 quand la source est en S2). Le détecteur tourne en même temps que le tube, de façon synchronisée. Au cours de la rotation, rayons X incidents et rayons X émergents captés sont comparés et convertis en signaux électriques.

En quelques secondes, un peu plus de 2 millions de données sont enregistrées par l'ordinateur. Le programme de celui-ci permet de calculer l’absorption du rayonnement en chaque point de la coupe. Le scanner utilise l’absorption des rayons X en relation directe avec la densité des tissus que les rayons ont rencontré. Les résultats sont alors mis en mémoire.

Un traitement informatique complexe permet ensuite de faire apparaître sur l’écran l’image reconstituée d’une coupe axiale de 1 à 10 millimètres d’épaisseur. Cette image traduit les variations d’absorption des tissus traversés auxquelles sont associées des variations de nuances (noir, gris, blanc) ou des couleurs conventionnelles.  

Cette vidéo nous montre la reconstitution en 3D d'une tête humaine, on peut facilement identifier les différentes "couches" ( peau, os, organes ...) et cela grâce au scanner.

La tension utilisée varie de 100 à 150 kV, ce qui expose le patient à de fortes doses de rayons X. En effet le scanner réalise en moyenne 600 coupes ( ou radiographies) , chacune possédant des rayons X d'énergie égale 150 KeV. Par conséquent un patient passant un scanner absorbe en moyenne 10 mGy.

 

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