IMAGERIE MÉDICALE

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Très longtemps limitée aux rayons X de Roentgen, pour lesquels les tissus fortement minéralisés étaient opaques, l'imagerie intègre aujourd'hui l'élasticité tissulaire et les conséquences de la réflexion des ultrasons, aussi bien que les noyaux atomiques de l'imagerie de résonance magnétique. Dans cette « nouvelle imagerie », l'informatique a contribué, à la naissance d'une nouvelle science de l'image et de son interprétation. La décomposition d'un champ en une mosaïque d'éléments quantifiés va permettre l'analyse, la reconstruction, l'élimination de l'inutile, voire l'interprétation : ainsi l'imagerie moderne est « numérique ». Ce procédé quasi universel détecte les plus faibles contrastes, ceux que constituent les grands amas de cellules du foie, de la rate, du cerveau. On analysait fort mal ces « parenchymes » par opacification des vaisseaux ou des organes voisins. Les voici directement révélés.

Imagerie médicale : de 1896 à 1920

Vidéo : Imagerie médicale : de 1896 à 1920

Le 8 novembre 1895, Wilhelm Conrad Röntgen, professeur de physique à l'Université de Würzburg, en Bavière, découvre un rayonnement invisible. Il l'étudie pendant plusieurs semaines et réalise la « photographie des os de la main » de son épouse. Il annonce le 28 décembre 1895 la... 

Crédits : Encyclopædia Universalis France

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Imagerie médicale : de 1920 à 1960

Vidéo : Imagerie médicale : de 1920 à 1960

Sortie de la guerre, l'Europe bénéficie des progrès accomplis aux États-Unis et la radiologie prend son essor.Un tube générateur de rayons X performant et réglable avec précision s'impose : mis au point en 1913 par le physicien américain William D. Coolidge, il sera perfectionné en 1929... 

Crédits : Encyclopædia Universalis France

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Imagerie médicale : de 1960 à nos jours

Vidéo : Imagerie médicale : de 1960 à nos jours

Les années 1950-1960 marquent un tournant dans l'histoire de l'imagerie médicale : en 1953, amplificateurs de luminance accroissant la faible clarté de la radioscopie avec un minimum de rayons X ; en 1956, machine à développer les radiographies en 90 secondes ; en 1967, tables... 

Crédits : Encyclopædia Universalis France

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Radiographie

Photographie : Radiographie

En 1896, l'une des premières images obtenues par l'Allemand Wilhelm Conrad Röntgen (1845-1923) par exposition aux rayons X. Il s'agit de la main de son épouse. 

Crédits : Hulton Archive/ Getty Images

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Quantification de la minéralisation vertébrale

Photographie : Quantification de la minéralisation vertébrale

En vue de détecter une ostéoporose, l'appareillage informatique emploie soit un émetteur isotopique, soit un tube à rayons X. 

Crédits : M. Laval-Jeantet

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Traitement numérique de l'image

Photographie : Traitement numérique de l'image

Exemple d'un cancer du sein (noir) et de ses extensions (violet), nettement distinctes d'un vaisseau calcifié (noir discontinu). 

Crédits : M. Laval-Jeantet

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Médecine et chirurgie ont changé, et l'on ne peut en quelques pages détailler la liste complète des innovations induites par la « nouvelle image », mais il faut souligner trois points de rupture qui ont joué ou joueront encore un rôle essentiel.

C'est d'abord l'irruption de la machine dans le diagnostic. Le médecin demeure lecteur et arbitre, mais c'est l'informatique qui révèle l'anatomie. La coupe est un « extrait du corps » où l'on détectera le mal sans avoir besoin du bistouri chirurgical et où, parfois même, le radiologue saura traiter, drainer, guérir sans effraction, mais avec l'aide discrète de l'ordinateur qui guide ses gestes.

Ensuite, la pléthore d'images et d'informations. Chaque sujet d'« image » devient une pile de coupes qu'il faut explorer une à une jusqu'à la saturation de la vision et de la volonté d'analyse.

Enfin, le fait que, dans un pays comme la France, l'accès à l'image – et parfois, pour le malade, au salut – dépende d'une autorisation administrative et, par là même, d'une volonté politique, limite le bénéfice que les malades peuvent retirer de la progression de l'imagerie moderne. Celle-ci n'en marque pas moins notre civilisation et notre médecine, avec sa totalité significative que rien ne remplace et où l'on a pu voir un des progrès majeurs du genre humain.

Visualisation tridimensionnelle 3D des vertèbres lombaires

Photographie : Visualisation tridimensionnelle 3D des vertèbres lombaires

À partir d'une série de coupes, l'ordinateur reconstitue le contour anatomique et présente le squelette «en relief», ce qui est utile en chirurgie orthopédique. 

Crédits : M. Laval-Jeantet

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Dès lors on ne peut que déplorer le contingentement que le système de soins français impose encore aux professionnels en radiologie-imagerie : il n'y avait en 2006 que 7,4 appareils d'I.R.M. par million d'habitants en France, alors que l'Espagne disposait du double, et l'Allemagne du triple.

Radiologie conventionnelle

Allègre centenaire, la radiologie classique représente donc encore une part importante de l'imagerie médicale bien que les « nouvelles imageries » lui imposent un déclin régulier.

Imagerie médicale : ossature de la tête et masse cérébrale

Photographie : Imagerie médicale : ossature de la tête et masse cérébrale

Le traitement informatisé des différences de luminosité obtenues en recueillant les rayons ayant traversé la tête permet de traduire celles-ci en unités (pixels). Les premières images ainsi « reconstruites » manquaient de finesse et n'étaient pas encore analysables dans le détail. 

Crédits : Collection Guy Pallardy

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La technique demeure celle de l'ombre chinoise, projetant sur un film la silhouette des organes qui résulte de leur absorption différentielle des rayons X. La radiologie médicale emploie des rayonnements électro-magnétiques d'énergie moyenne. Le faisceau X est émis par rayonnement dû au freinage d'électrons dans une anode de tungstène ; il est « modulé » par l'objet examiné, l'atténuation de l'intensité initiale I0 répondant à la formule Ix = I0eμx, où x est l'épaisseur du corps traversé et μ son coefficient d'atténuation linéaire. Ce coefficient est élevé pour l'os, moyen pour les tissus mous, faible pour la graisse. Le contraste naturel présent dans le corps humain est suffisant pour l'os ou les poumons (plus de 10 p. 100), mais très faible pour les autres tissus (moins de 2 p. 100). La radiologie conventionnelle ne peut donc détecter que des contrastes supérieurs à 4 p. 100 (le scanner, 0,4 p. 100) : poumons ou squelette pour les contrastes naturels, vaisseaux et reins opacifiés à l'iode ou tube digestif à la bouillie barytée lorsque le contraste est insuffisant. La radiographie simple a l'inconvénient de superposer et de mêler les différents plans corporels explorés. Un mouvement inverse du tube et du plan détecteur permet de séparer la coupe contenant le centre d'homothétie, qui constitue une tomographie. Celle-ci, floue et peu discriminante, est progressivement remplacée par les cliché [...]

Imagerie médicale : un appareillage sophistiqué

Photographie : Imagerie médicale : un appareillage sophistiqué

L'appareil radiologique proprement dit (au fond) est associé ici à un système de télécommande qui permet de recueillir, en lumière à peine atténuée, après intervention d'un amplificateur de luminance, une image très lisible sur écran de télévision. 

Crédits : Collection Guy Pallardy

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Radiologie : diaphragme de Bucky

Photographie : Radiologie : diaphragme de Bucky

Un grillage en plomb (imperméable aux rayons X) permet d'éliminer les rayons inutiles qui nuisent à la focalisation du rayonnement vers la partie du corps à irradier (et elle seule ! les rayons sont dangereux). Invention de 1913. 

Crédits : Collection Guy Pallardy

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Radiologie : une grille antidiffusante en 1923

Photographie : Radiologie : une grille antidiffusante en 1923

En rendant mobile le diaphragme de Bucky, le docteur Potter parvient à effacer sur les clichés l'image de grille qui se superposait au cliché radiologique. 

Crédits : Collection Guy Pallardy

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Radiologie : visualisation des organes creux

Photographie : Radiologie : visualisation des organes creux

Les images de l'estomac qui figurent sur ces clichés ont été obtenues en opacifiant cet organe à l'aide de sulfate de baryum (« bouillie barytée » ingérée à cet effet par le patient). 

Crédits : Collection Guy Pallardy

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Radiologie : un appareil de haute précision

Photographie : Radiologie : un appareil de haute précision

Avec un appareillage haut de gamme, on peut, à partir de l'après-Seconde Guerre mondiale, réaliser des irradiations avec balayage complexe (Polytome Massiot, 1951) et obtenir des tomographies (images selon une « coupe », de l'organe étudié). 

Crédits : Collection Guy Pallardy

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Imagerie médicale : de 1896 à 1920

Imagerie médicale : de 1896 à 1920
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Imagerie médicale : de 1920 à 1960

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Imagerie médicale : de 1960 à nos jours

Imagerie médicale : de 1960 à nos jours
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  • : professeur, maître de conférences agrégé, chef du service de radiologie à l'hôpital Saint-Louis, Paris

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Pour citer l’article

Maurice LAVAL-JEANTET, « IMAGERIE MÉDICALE », Encyclopædia Universalis [en ligne], consulté le 20 mai 2022. URL : https://www.universalis.fr/encyclopedie/imagerie-medicale/