NUCLÉAIRE MÉDECINE

Carte mentale

Élargissez votre recherche dans Universalis

Recherche médicale

La recherche médicale liée à l'utilisation des radioéléments dépend de l'avancée simultanée des connaissances dans trois disciplines distinctes : la physique appliquée pour l'instrumentation, les mathématiques appliquées pour les procédés d'analyse et la chimie pour les radiopharmaceutiques.

Développement de l'instrumentation

La caméra à scintillations tournante est l'équipement le plus répandu dans les services de médecine nucléaire, car elle offre de nombreuses possibilités : imagerie de projection statique ou dynamique, balayage du corps entier, tomoscintigraphie. Toutes les fonctions propres de la tête détectrice : corrections d'énergie et d'uniformité, sélection d'énergie, commande du mouvement de rotation sont gérées automatiquement. La résolution spatiale est améliorée par l'utilisation de trajectoires de rotation suivant au plus près les contours de la tête ou du corps du patient. Les meilleurs équipements donnent actuellement des résolutions de l'ordre de 10 millimètres.

L'observation tomographique de phénomènes physiologiques rapides impose l'utilisation de détecteurs statiques ou faiblement mobiles, entourant l'organe à étudier. Les tomographes à émission de positons remplissent ces conditions. Pour les radio-isotopes émetteurs de rayonnement γ, des caméras à scintillations constituées par des réseaux de cristaux entourant l'organe permettent d'obtenir simultanément plusieurs coupes en des temps inférieurs à 5 minutes.

Développement des processus d'analyse de la distribution des radioéléments

Le rôle des mathématiques appliquées dans l'analyse de la distribution des radio-isotopes au sein des organes est considérable. La mise au point des logiciels de reconstruction tomographique en est un exemple. Le traitement mathématique des images numérisées obtenues en projection permet d'améliorer la visibilité des structures par le retrait des éléments indésirables, l'adaptation du contraste de l'image et l'élimination du bruit.

Un des apports essentiels de la scintigraphie est de réaliser une acquisition séquentielle et rapide d'images, pour suivre de façon dynamique la variation temporelle d'une information physiologique comme le mouvement d'un organe ou le métabolisme d'un composé marqué. Dans ce type d'images, le traitement mathématique va pallier les limites de l'observateur qui ne peut intégrer dans le temps et dans l'espace la multitude des informations présentes dans l'ensemble de la série. L'analyse de Fourier ou l'analyse factorielle de la variation temporelle du contenu numérique de chaque élément de l'image conduisent à la formation d'images paramétriques où l'essentiel de l'information physiopathologique est restitué.

Traitement mathématique d'images numérisées

Photographie : Traitement mathématique d'images numérisées

En ventriculographie cardiaque, l'image en haut à gauche montre les cavités ventriculaires et les gros vaisseaux à l'instant du remplissage ventriculaire maximal (télédiastole). L'analyse de Fourier de la variation temporelle du contenu numérique de chaque élément de l'image conduit à la... 

Crédits : service de médecine nucléaire, hôpital du Haut-Lévêque, Pessac, Gironde

Afficher

Le traitement mathématique des images numérisées permet enfin une quantification du phénomène observé. L'automatisme de l'analyse diminue la subjectivité présente dans la seule interprétation visuelle, et donne une gradation continue dans la définition de l'anomalie qui permet de dépasser le classement dichotomique entre normal et anormal.

Développement des radiopharmaceutiques

La mise au point de générateurs de radio-isotopes reposant sur la production par filiation radioactive des radioéléments servant de marqueurs à de nombreux composés à tropisme sélectif a permis une extension rapide des explorations de la médecine nucléaire. Le technétium 99m constitue le radioélément le plus utilisé dans les services de médecine nucléaire. Il émet un rayonnement γ d'énergie adaptée aux détecteurs à scintillation, et sa période physique de 6 heures autorise les différentes explorations sans irradiation inutilement prolongée du patient. Les efforts des radiochimistes s'appliquent à l'approfondissement de la connaissance de la chimie du technétium pour la préparation de vecteurs de cet élément, spécifiques d'une fonction.

Dans les centres pratiquant la tomographie par émission de positons, les radiochimistes sont confrontés au double problème de préparation de vecteurs spécifiques et de la mise au point de techniques de marquage extrêmement rapides en raison de la très courte durée de vie des radio-isotopes produits par le cyclotron.

Ainsi l'avenir de la médecine nucléaire et son impact sur la recherche médicale sont liés à la production de nouvelles molécules spécifiques des atteintes physiopathologiques des organes. Cette approche fonctionnelle constitue un outil de diagnostic puissant, distinct de l'évaluation des seuls changements structuraux qui [...]

1  2  3  4  5
pour nos abonnés,
l’article se compose de 10 pages

Médias de l’article

Immunoscintigraphie

Immunoscintigraphie
Crédits : service de médecine nucléaire, hôpital du Haut-Lévêque, Pessac, Gironde

photographie

Débit sanguin cérébral analysé par tomoscintigraphie

Débit sanguin cérébral analysé par tomoscintigraphie
Crédits : service de médecine nucléaire, hôpital du Haut-Lévêque, Pessac, Gironde

photographie

Fixation d'un radiotraceur (thallium 201) lors de l'irrigation sanguine du myocarde

Fixation d'un radiotraceur (thallium 201) lors de l'irrigation sanguine du myocarde
Crédits : service de médecine nucléaire, hôpital du Haut-Lévêque, Pessac, Gironde

photographie

Tomoscintigraphie myocardique

Tomoscintigraphie myocardique
Crédits : service de médecine nucléaire, hôpital du Haut-Lévêque, Pessac, Gironde

photographie

Afficher les 8 médias de l'article


Écrit par :

  • : praticien hospitalier, professeur de biophysique à l'université de Bordeaux-II, chef du service de medecine nucléaire au CHU de Bordeaux
  • : président de l'université de Bordeaux-II, professeur de biophysique à l'université de Bordeaux-II, directeur de l'unité I.N.S.E.R.M. U306, chef du service de médecine nucléaire à l'hôpital Haut-Lévêque, C.H.U. de Bordeaux
  • : auteur, maître de conférences des universités - praticiens hospitaliers (MCU-PH)

Classification

Autres références

«  NUCLÉAIRE MÉDECINE  » est également traité dans :

ANTIMATIÈRE

  • Écrit par 
  • Bernard PIRE, 
  • Jean-Marc RICHARD
  •  • 6 914 mots
  •  • 4 médias

Dans le chapitre « Tomographie par émission de positons »  : […] L'utilisation des positons dans le domaine médical est sans doute l'application la plus spectaculaire de l'antimatière. La tomographie par émission de positons (T.E.P.) permet d'observer in vivo et de façon quantitative des processus biochimiques et physiologiques divers. On peut ainsi étudier le cerveau humain en cours de fonctionnement au niveau de trois fonctions métaboliques essentielles : l […] Lire la suite

CEA (Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives)

  • Écrit par 
  • Philippe GARDERET
  •  • 1 121 mots
  •  • 1 média

Le Commissariat à l'énergie atomique est institué le 18 octobre 1945 par le gouvernement provisoire du général de Gaulle, sur la proposition de Frédéric Joliot et de Raoul Dautry, nommés respectivement haut-commissaire et administrateur général délégué du gouvernement. Autour d'eux, Pierre Auger, Francis Perrin, Bertrand Goldschmidt, Irène Joliot-Curie et Jules Guérou veulent lancer la France dans […] Lire la suite

IMAGERIE MÉDICALE

  • Écrit par 
  • Maurice LAVAL-JEANTET
  •  • 4 888 mots
  •  • 31 médias

Dans le chapitre « Scintigraphie ou gammagraphie »  : […] Après injection dans l'organisme d'un traceur radioactif émetteur γ ou X, un détecteur (gammacaméra) permet d'obtenir une image de l'organe sur lequel le traceur s'est fixé. L'image scintigraphique a une résolution spatiale médiocre (de 2 à 5 mm), mais apporte de précieux renseignements fonctionnels, en particulier lorsqu'on réalise des successions d'images qui renseignent sur la cinétique du t […] Lire la suite

NUCLÉAIRE (notions de base)

  • Écrit par 
  • Universalis
  •  • 4 110 mots
  •  • 18 médias

Dans le chapitre « Les sciences du vivant et autres applications »  : […] Les techniques liées à la physique nucléaire sont loin d’être réservées à la production d’électricité ou à l’armement, et leurs applications sont nombreuses dans le domaine des sciences du vivant. L’imagerie nucléaire est une branche de la médecine nucléaire qui repose sur l’utilisation d’éléments radioactifs préalablement administrés au patient et d’une caméra enregistrant le rayonnement émis pa […] Lire la suite

NUCLÉAIRE (PHYSIQUE) - Les principes physiques

  • Écrit par 
  • Bernard PIRE
  •  • 3 109 mots
  •  • 2 médias

Dans le chapitre « Applications médicales »  : […] Les radioéléments fabriqués par les laboratoires de physique et de chimie nucléaires trouvent de nombreuses applications dans les domaines du diagnostic et de la thérapeutique. La caméra à scintillations est un outil remarquable de diagnostic, puisqu'elle permet de suivre l'évolution de la radioactivité induite dans un organe ayant capturé un radioélément. La tomographie par émission de positons […] Lire la suite

YALOW ROSALYN SUSSMAN (1921-2011)

  • Écrit par 
  • Universalis
  •  • 538 mots

Physicienne et médecin américaine, Prix Nobel de physiologie ou médecine en 1977 (conjointement à Andrew V. Schally et Roger Guillemin), pour le développement de la méthode de dosage radio-immunologique, technique très sensible qui permet de mesurer des quantités infimes de substances biologiquement actives. Rosalyn Sussman Yalow est née le 19 juillet 1921 à New York. En 1941, elle est diplômée av […] Lire la suite

Voir aussi

Les derniers événements

11-29 mai 2017 France. Nomination du gouvernement et premiers pas du nouvel exécutif.

Il a également occupé un poste de direction dans le groupe nucléaire français Areva. Le même jour, Emmanuel Macron rencontre la chancelière Angela Merkel à Berlin. Le 17 est annoncée la composition du gouvernement. Sont nommés ministres d’État Gérard Collomb (PS) à l’Intérieur, l’écologiste Nicolas Hulot à la Transition écologique et solidaire et François Bayrou (MoDem) à la Justice ; sont également nommés Sylvie Goulard (LRM, ex-MoDem) aux Armées, Jean-Yves Le Drian (PS) à l’Europe et aux Affaires étrangères, Richard Ferrand (LRM, ex-PS) à la Cohésion des territoires, la professeure de médecine Agnès Buzyn aux Solidarités et à la Santé, l’éditrice Françoise Nyssen à la Culture, Bruno Le Maire (LR) à l’Économie, l’ancienne directrice des ressources humaines chez Danone Muriel Pénicaud au Travail, le directeur de l’ESSEC Jean-Michel Blanquer à l’Éducation nationale, Jacques Mézard (PRG) à l’Agriculture et l’Alimentation, Gérald Darmanin (LR) à l’Action et aux Comptes publics, la présidente de l’université de Nice-Sophia-Antipolis Frédérique Vidal à l’Enseignement supérieur, la Recherche et l’Innovation, Annick Girardin (PRG) aux Outre-Mer, l’escrimeuse Laura Flessel aux Sports, la présidente de la RATP Élisabeth Borne aux Transports, Marielle de Sarnez (MoDem) aux Affaires européennes. […] Lire la suite

Pour citer l’article

Jean-Louis BARAT, Dominique DUCASSOU, Nathalie VALLI, « NUCLÉAIRE MÉDECINE », Encyclopædia Universalis [en ligne], consulté le 12 janvier 2022. URL : https://www.universalis.fr/encyclopedie/medecine-nucleaire/