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• L'imagerie médicale est née en 1895 des découvertes de Rontgen, qui réalisa avec la main de son épouse la première radiographie

  
• Image numérique

  Le codage informatique d'un signal physique qui peut être représenté sous la forme d'une « vraie image » par une convention qui associe une couleur ou un niveau de gris à une valeur numérique

  
• Pixel


  Chaque « case » de l'image, situé sur la ligne l et la colonne c, noté (l, c) et sa valeur est notée I(l,c)

  
• Image numérique


  • C'est un tableau de nombres avec L lignes et C colonnes
  • On supposera que les images sont carrées avec L=C=N

  
• Résolution spatiale


  Le nombre de colonnes et le nombre de lignes d'une image

  
• Résolution en intensité


  Le nombre de valeurs différentes que peuvent prendre les pixels, indépendamment de la manière dont ils sont représentés visuellement

  
• Les images numériques médicales générées par un scanner ou une gamma caméra ont une résolution de 8 ou 16bits (1 ou 2 bytes) par pixel

  
• Mémoire occupée par une image

  N2 x R bytes, où R est la résolution en intensité et N est la résolution spatiale

  
• Pseudo-couleur


  La couleur des pixels d'une image numérique est une convention arbitraire dont le but est de mettre en évidence, visuellement, les caractéristiques pertinentes de l'image

  
• Niveau de gris


  Défini par la valeur identique de ses trois composantes R, V et B, avec des valeurs comprises entre 0 (noir) et 100 (blanc)

  
• Fenêtrage


  Permet de mettre en évidence des parties spécifiques de l'image et de favoriser, avec un contraste amplifié, la visualisation des pixels dont la valeur est comprise dans un intervalle

  
• Avantages de l'image numérique

  • Universalité
  • Résolution en intensité élevée
  • Conservation fiable, durable et peu coûteuse
  • Archivage simple et informatisé
  • Transfert via internet
• Inconvénients de l'image numérique

  • Problèmes de confidentialité lors des transferts
  • Nécessité d'algorithmes de compression conservatifs
• Tomographie numérisée


  Obtenir la représentation de coupes de l'organisme dans différents plans : coupes transversales, frontales et sagittales

  
• Modalités de tomographie numérisée

  • Échographie
  • Tomodensitométrie (scanographie ou scanner X)
  • Tomoscintigraphie (SPECT et TEP)

  
• Malgré ses succès, l'imagerie tomographique numérisée a certaines limites théoriques et pratiques
• Tomographie numérisée


  Technique d'imagerie médicale

  
• SPECT (Single Photon Emission Computed Tomography)


  Technique d'imagerie médicale

  
• Ricardo Cabeças - EUVG 2021/2022
• Biofísica Aula 9
• Images analogiques et numériques

  Types d'images en imagerie médicale
• Applications à l'imagerie médicale

  Techniques de reconstruction tomographique

  
• Modalités fondamentales de l'imagerie médicale

  • Imagerie scanographique
  • Tomoscintigraphie
  • Imagerie par résonance magnétique

  
• Imagerie scanographique


  Permet d'établir une cartographie tomographique des coefficients d'atténuation linéaires des tissus pour les rayons X

  
• Tomoscintigraphie


  Permet de construire une image tomographique de la répartition de sources radioactives à l'intérieur de l'organisme

  
• Malgré ses succès spectaculaires incontestables, l'imagerie tomographique numérisée a certaines limites théoriques et pratiques
• Limites de l'imagerie tomographique numérisée

  • Nombre de projections et de points d'acquisition limité
  • Calculs nécessairement approchés
  • Mouvements circulatoires et respiratoires du patient
  • Calcul du spectre limité

  
• Rayons X


  Photons d'énergie supérieure à un millier d'électronvolts (1 MeV)
• Production des rayons X

  1. Faisceau d'électrons accélérés dans le vide percutent une cible matérielle

  2. Interactions avec les noyaux de la cible conduisant au rayonnement de freinage

  3. Interactions avec les électrons de la cible conduisant au rayonnement caractéristique
• Tube à rayons X

  • Émetteur d'électrons ou cathode
  • Cible métallique ou anode
  • Accélération des électrons
• Les caractéristiques fondamentales du tube à rayons X sont fixes ou ajustables

  
• On utilise des faisceaux de photons dont l'énergie est comprise entre 25 et 130 keV

  
• Basse tension


  Entre 25 et 30 kV
• Haute tension


  Entre 110 et 130 kV
• L'énergie totale émise par le tube

  Est proportionnelle à l'intensité du faisceau d'électrons et au temps de pose

  
• Loi d'atténuation exponentielle


  I = I0.e^(-μx)
• Interactions des rayons X avec la matière

  • Rayon X transmis
  • Rayon X diffusé
  • Rayon X absorbé

  
• Image radiante


  Distribution de l'intensité dans la section droite du faisceau transmis

  
• Les rayons X "durs" (100-130 kV) sont très pénétrants, utilisés pour les radiographies osseuses

  
• Les rayons X "mous" (25-50 kV) permettent une meilleure discrimination des tissus mous avec un meilleur contraste