Principe de la radiobiologie

1. Rayons X:

• Découverts en 1895 par Roentgen
• Traversent les structures en fonction de leur énergie et de la nature des tissus.
• Plus le tissu est dense, plus les faisceaux sont atténués, moins les rayons X interagissent avec les détecteurs = plus blanche sera la tâche.

Haute tension du tube (kV) conditionne énergie max du spectre (E0) qui doit être :

• Suffisante pour traverser les structures du corps et atteindre le détecteur
• Compatible avec le fonctionnement du détecteur
• Compatible avec la radioprotection du patient et du personnel
• Gamme d’énergies des photons X : 30-150 keV.

2.Production des rayons X:

L’augmentation de la tension entraîne :

• Augmentation d’Emax et pouvoir de pénétration
• Diminution du contraste.

Augmentation de l’ampérage (mA) et du temps d’exposition (ms) entraîne :

• Augmentation du nombre de photons émis et donc intensité
• Noircissement de l’image

Ces deux réglages :

• Agissent sur la qualité des images
• Varient selon l’organe exploré
• Influent sur l’irradiation du patient

3.Application médicales:

Radiologie :

• Imagerie de transmission

Nombreuses applications :

• Radiographie standard : imagerie planaire
• Tomodensitométrie (scanner) : imagerie de coupes
• Radiologie interventionnelle : action thérapeutique

Radiologie interventionnelle :

• Permet diagnostic et traitement de certaines pathologies
• Utilisée dans les pathologies vasculaires, en oncologie ou en neurologie
• Cathéters et guides introduits dans les artères peuvent aller jusqu’à l’endroit désiré sous contrôle radiographique.

Imagerie hybrides:

TDM (scanner) =

• Imagerie de transmission (=morphologique, anatomique)
• Atténuation des rayons X par les tissus
• Peut être injecté en iode

TEP=

• Imagerie d’émission (fonctionnelle)
• Détection des photons émis par les tissus ayant accumulé le traceur

Les deux techniques peuvent être couplées. On réalise d’abord le TDM puis la TEP.

Avantages :

• Correction d’atténuation
• Repérage anatomique des anomalies repérées sur la TEP
• Cumul des performances diagnostiques des 2 techniques
• Imagerie en « one-shot » : le patient n’a pas besoin de revenir pour un 2ème examen

4.Contraste en radiobiologie:

Base du contraste :

• Atténuation des rayons X par les milieux.
• Os et tissus mous (clairs) atténuent plus que l’air (poumons foncés). Plus le film reçoit de photons, plus il apparaît foncé.
• Rayons plus atténués par des atomes comme le Calcium de l’os (Z=20) que par des petits atomes comme l’Hydrogène (Z=1) ou l’Oxygène (Z=8).

Produit de contraste:

• Produit de forte densité qui atténue les rayons X introduit chez le patient lorsqu’il n’existe pas de contraste naturel entre certains tissus
• Pour la radiologie, à base d’iode (Z = 53) par voie veineuse, ingestion ou lavement au baryum (Z = 56).
• En scanner, pour opacifier contour des vaisseaux et des organes avec une injection de PdC par voie veineuse, acquisitions de l’image à différents temps :
• Temps « artériel »
• Temps « portal » : plus tardivement