imagerie médicale

Cet article est extrait de l'ouvrage « Larousse Médical ».

Spécialité médicale consistant à produire des images du corps humain vivant et à les interpréter à des fins diagnostiques, thérapeutiques (imagerie interventionnelle) ou de surveillance de l’évolution des pathologies.

La discipline universitaire et hospitalière « radiologie et imagerie médicale » comporte deux spécialités médicales distinctes, intitulées radiologie et imagerie médicale, d'une part, et médecine nucléaire, d'autre part. La radiologie utilise les rayons X, l'échographie les ultrasons, l'imagerie par résonance magnétique (I.R.M.) le phénomène de résonance magnétique nucléaire, la médecine nucléaire des isotopes radioactifs.

RADIOLOGIE

La radiologie repose sur l'utilisation des rayons X découverts par le physicien allemand Wilhelm Conrad Röntgen en 1895, auteur des premières radiographies d’intérêt médical et prix Nobel de physique en 1901. Elle s'applique selon différentes modalités techniques.

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La radiographie enregistre sur un film photographique l’image projetée de transparence aux rayons X d'une région anatomique. Les radiographies sans préparation sont dites simples ou standards (radiographies osseuses, pulmonaires, de l'abdomen), ou sont réalisées après administration d'un produit de contraste par voie vasculaire (artériographie, urographie intraveineuse), articulaire (arthrographie), intrarachidienne (myélographie) ou digestive (transit œso-gastro-duodénal).

La radioscopie, qui permet d'observer sur écran l’image projetée en mouvement d'une région anatomique, se fait aujourd'hui par l'intermédiaire d'un amplificateur de brillance et d'une télévision (radioscopie télévisée).

Les tomographies réalisent des images en plans de coupes parallèles de la région observée selon une technique inventée en 1917 par le médecin français André Bocage. Les tomographies, apport complémentaire des radiographies simples, ont été largement utilisées pour analyser les pathologies jusqu’à l’avènement du scanner RX, qui les a remplacées.

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La tomodensitométrie, ou scanner (scan RX), inventée en 1972 par l'ingénieur britannique Godfrey Newbold Hounsfield, prix Nobel de physiologie et de médecine en 1979, utilise l’ordinateur pour reconstruire point par point l'image d’absorption des rayons X. Cette image est produite par le balayage d’un faisceau collimaté de rayons X en rotation autour de la tête. Cette technique a été la première à fournir des images en coupes du cerveau, en s’avérant plusieurs centaines de fois plus sensible que la radiographie conventionnelle. Le principe du scanner RX de la tête a été secondairement étendu au scanner RX « corps entier », offrant des images en coupes, hautement informatives, du thorax, de l’abdomen, du petit bassin, du rachis et des membres. Il a été amélioré au rythme des progrès de l’informatique. Cinq cents fois plus sensible que le film photographique de la radiographie conventionnelle, il caractérise l’anatomie normale ou lésionnelle par des mesures densitométriques en chaque point. Les images numériques peuvent être traitées, reconstituées et présentées dans différents plans et en mode tridimensionnel (3D). Une injection de produit de contraste iodé par voie intraveineuse peut être pratiquée dans certains cas.

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La radiologie numérisée, ou assistée par ordinateur, remplace le film photographique par des capteurs numériques et permet le traitement informatique des images radiologiques obtenues.

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La radiologie interventionnelle, à visée thérapeutique, utilise l'imagerie médicale pour le guidage de gestes opératoires. Son emploi s'élargit régulièrement.

ÉCHOGRAPHIE

L'échographie, dérivée du principe du sonar, a été introduite en médecine dans les années 1950. Cette méthode utilise l'émission et la réflexion des ultrasons pour produire des images. Elle étudie essentiellement les organes pleins de l'abdomen, le cœur et tous les organes non masqués par le squelette (globe oculaire, cerveau chez le nouveau-né) ou par les gaz. Elle a révolutionné la surveillance de la grossesse. Elle est aujourd’hui assistée par ordinateur. L'application du phénomène Doppler, mesurant la variation entre la fréquence d'un faisceau d'ultrasons émis par une sonde et celle du faisceau réfléchi par le sang circulant (capté par la même sonde), lui ajoute une grande efficacité dans le domaine circulatoire. Cette technique est totalement dénuée de danger.

IMAGERIE PAR RÉSONANCE MAGNÉTIQUE

L'imagerie par résonance magnétique (I.R.M.) est l’application à l'imagerie médicale, dans les années 1970, du phénomène de résonance magnétique nucléaire (R.M.N.) découvert en 1946 par les physiciens américains Edward Mills Purcell et Felix Bloch (prix Nobel de physique en 1952). Elle permet l'acquisition d'images en coupes, dans tous les plans de l'espace, ainsi que des représentations tridimensionnelles.

Il s’agit d’une technique très polyvalente, qui ne cesse de progresser. Différentes propriétés magnétiques de la matière (ici le corps humain) peuvent être explorées successivement par des séquences (ou temps d’examen). Chaque séquence apporte des informations anatomiques et des informations « de signal », permettant de construire un diagnostic d’imagerie.

L’apport de l’I.R.M. est considérable et totalement indépendant de celui des autres techniques d’imagerie, qui reposent sur des principes physiques différents. Cet apport est particulièrement important en neuro-imagerie, pour l’exploration du cerveau, de la moelle épinière et de la colonne vertébrale, mais il ne cesse de s’étendre avec des indications en pathologie ostéo-articulaire, cardiovasculaire, abdominale et pelvienne.

Les appareils d’I.R.M. sont particulièrement coûteux et encore trop souvent difficiles d’accès ; leurs performances, sans équivalent avec d'autres modes d'imagerie, justifient des indications prioritaires.

L’I.R.M. est un examen facilement réalisable en ambulatoire, sans hospitalisation. Pour le patient, l’immobilité est requise, beaucoup plus qu’au scanner. L’I.R.M. utilise un aimant très puissant (30 000 fois le champ magnétique terrestre, soit 1,5 Tesla), capable d’attirer les objets métalliques ferromagnétiques. C’est pourquoi elle comporte des contre-indications en rapport avec les antécédents de traumatismes (corps étrangers métalliques) et avec les antécédents chirurgicaux (pace-maker, valves artificielles et autres). Elle peut aussi comporter des limitations en rapport avec l’âge (le jeune enfant), la corpulence (plus de 100 kg), la claustrophobie, la coopération, les piercings et les tatouages.

MÉDECINE NUCLÉAIRE

La médecine nucléaire (ou isotopique) est issue de la découverte, en 1896, de la radioactivité par le physicien français Henri Becquerel, dont les travaux furent repris par les physiciens français Pierre et Marie Curie (tous trois prix Nobel de physique en 1903). L'introduction d'un isotope à vie brève, fixé sur une molécule à destinée connue, permet un marquage tissulaire électif dans l'organisme. Cette radioactivité temporaire est détectée par un appareillage spécialisé.

La scintigraphie, sorte de cartographie isotopique, recueille les radiations émises par des substances radioactives (isotopes de l'iode, du technétium, etc.) choisies en fonction de l'organe à visualiser et qui sont introduites dans l'organisme selon différentes voies (intraveineuse, respiratoire). Elle permet de diagnostiquer précocement des anomalies de fonctionnement d'un organe (poumons, os, glande thyroïde). Ces explorations exposent le patient à une irradiation très faible, comparable à celle reçue lors d'une radiographie classique.

La tomoscintigraphie complète la scintigraphie en fournissant des images en coupes de la distribution du traceur dans l'organisme.

La tomographie par émission de positons (T.E.P.) consiste à observer la répartition et l'utilisation dans les tissus d'une molécule (telle que le glucose) marquée par un isotope radioactif (dit émetteur de positons). Administrée au patient, cette molécule permet d'obtenir une image des organes et d'en étudier l'activité. Longtemps limitée à l'exploration du fonctionnement du cerveau, cette technique d'imagerie, de très haute valeur informative, est aujourd'hui largement utilisée pour le diagnostic et le bilan d'extension de nombreux types de cancers (poumon, côlon, O.R.L., lymphome, mélanome).

Le PET-Scan est une machine hybride, associant la T.E.P. et un scanner à rayons X, en en fusionnant les images. Le scanner apporte une information anatomique précise, la T.E.P. apporte l’information isotopique spécifique. Cette technique d'imagerie, de très haute valeur informative, est aujourd'hui utilisée pour le diagnostic, le bilan d'extension et la surveillance sous traitement de nombreux types de cancers (poumon, côlon, O.R.L., lymphome, mélanome).

Voir : échographie, imagerie par résonance magnétique, radiologie, scintigraphie, tomographie, tomoscintigraphie.