Le scanner

     Le premier scanner à rayons X a été inventé par un ingénieur britannique : Godfrey Newbold Hounsfield et  un physicien américain: Allan MacLeod Cormack. Il fut présenté pour la première fois en 1972. Pour cette invention, ces savants ont obtenu le prix Nobel de médecine en 1979. Les premières images de tomodensitométrie furent réalisées sur le cerveau, permettant ainsi de montrer les cavités des ventricules du cerveau (contenant le liquide céphalo-rachidien).

     Le scanner, aussi appelé tomodensitométrie est un examen d'imagerie médicale très performant. Il comprend un ordinateur, une console de commande, un lit mobile sur lequel le patient est allongé et un anneau ouvert des deux côtés à l'intérieur duquel tourne l'émetteur (tube) à rayons X  et le récepteur (rangée de détecteur). L'appareil de scanographie utilise, comme l'appareil à radiographie, les rayons X, mais  ceux-ci sont reçus sur une rangée de détecteurs (voire plusieurs rangées) et non sur une pellicule (film radio). Il utilise également un ordinateur, qui permet de construire une image numérisée à partir d'une multitude d'informations («carrés élémentaires»). Chacun de ces carrés correspond à un point calculé, et donc à une valeur de densité d'absorption des rayons X. Par un procédé mathématique extrêmement complexe, l'ordinateur calcule point par point les valeurs des densités de la coupe du corps réalisée et restitue ces valeurs sous forme d'image numérisée. Cette technique nécessite donc des ordinateurs d'une grande puissance pour analyser les résultats, ce qui explique que le scanner est une invention récente (à peu près 30 ans).

 

Evolution du scanner depuis sa création (à gauche) jusqu'à nos jours (à droite)

L'autre différence par rapport à la radiographie classique réside dans le fait que les images obtenues sont des images très précises de l'organisme sous formes de coupes transversales (perpendiculaires à l'axe du corps); en fait, l'organe est observé selon des tranches successives, et s'il existe la moindre anomalie, elle est située en profondeur et avec exactitude. Le synonyme de scanographie est tomographie (du grec tomos, «tranche»).
Il permet ainsi d'étudier le cerveau, la cage thoracique, l'abdomen ou encore les os et de rechercher des anomalies qui ne sont pas visibles sur des radiographies standard ou à l'échographie. Il offre un champ très vaste d'applications qui intéresse pratiquement toutes les spécialités médicales. En effet, elle permet de :

  • Mettre en évidence des infections, une hémorragie, des kystes, des tumeurs, des ganglions...
  • Localiser avec précision un organe par rapport à un autre, de définir le trajet d'un vaisseau 
  • Guider des ponctions d'organes profonds évitant une intervention chirurgicale.

Le scanner comporte deux parties principales: une console de commande et un bloc d'irradiation. La première comprend au centre un clavier permettant de programmer les conditions d'enregistrement, à droite des touches pour manipuler, en arrière ou en avant le bloc d'irradiation, à gauche des éléments offrant la possibilité de «travailler» les images obtenues (augmenter les contrastes ou faire des agrandissements). Le travail est en général réalisé sur deux catégories d'images, celles du patient, obtenues en cours d'examen ou antérieurement - s'il a subi plusieurs examens -, et celles de référence.

Scanner du crane

Dans le bloc d'irradiation des premiers scanners l'émetteur et le récepteur de rayons X entre lesquels se trouvait le patient étaient réunis,l'un étant en face de l'autre (c'est encore le cas en radiographie classique). Lors d'une scanographie, les rayons X sont émis sous forme de faisceaux très fins, de 1 à 4 mm, ce qui permet de n'irradier qu'une petite tranche de l'organe. De plus, l'émetteur est assez précis pour ne fonctionner que dans une direction donnée, par exemple horizontalement. Les rayons non absorbés resortent de l'autre côté et sont captés par le récepteur, qui les transmet à l'ordinateur sous forme de signal électrique; ce dernier est analysé par l'ordinateur.

Un faisceau n'est pas suffisant pour obtenir une image complète de la tranche de l'organe examiné; celle-ci doit par conséquent être irradiée dans toutes les directions, ce qui est possible en faisant tourner simultanément l'émetteur et le récepteur selon un angle de rotation de 180°: la surface de la tranche examinée est «balayée» (le terme scanner vient du verbe anglais to scan, «balayer»).

 

 

Son principe consiste à réaliser des images en coupes fines du corps. L'appareil envoie un faisceau très fin de rayons X qui permet l'exploration des différentes parties de l'organisme que l'on désire étudier et ceci sous forme de tranches minces.  Plus un tissu est dense, plus il retient les rayons X, et les détecteurs ultrasensibles vont mesurer les différences de densité de chaque zone examinée. Cette opération est projetée sous plusieurs angle,l'appareil réalisant au total une rotation de 180° ou 360°. Ainsi, au lieu d'être fixe, le tube émetteur de rayons X va tourner autour du corps du patient à très grande vitesse tandis que de puissants calculateurs mesurent l'absorption des différents tissus traversés par les rayons X : À partir de la quantité de rayons envoyée par l'émetteur (déterminée lors des conditions initiales d'enregistrement), l'ordinateur déduit, de la quantité qui ressort du corps, la densité de la région traversée. À chaque densité est associé un nombre (numérisation): plus celle la est grande, plus la quantité des rayons X absorbés l'est également.

 

 

Fonctionnement du scanner

Après traitement informatique des données, la machine fournit une image anatomique. Ensuite, elles sont imprimées sur un film pour être étudiées. Dans la plupart des cas, un produit de contraste à base d'iode (Iopamidol, Ioversol...) est utilisé pour améliorer leur qualité. Il peut être injecté par voie intraveineuse. Son injection (0,2mL/kg) pendant l'examen permet de réhausser la densité de certains organes, des veines, des artères, des tissus mous. Ce produit peut également être avalé pour contraster l'estomac, le colon ou l'intestin grêle.

Avec les nouveaux scanners, il n'est plus nécessaire d'effectuer un mouvement de rotation pour obtenir un balayage, car ils comprennent une multitude d'émetteurs et de récepteurs. Toutefois, dès que l'examen d'une tranche d'organe est achevé, le lit où se trouve le patient est déplacé de façon à observer tout l'organe. Le scanner a d'abord été utilisé comme un moyen d'exploration du cerveau (localisation de lésions cérébrales sans aucun traumatisme pour le patient); son champ d'application a été étendu à tout le corps afin de visualiser des organes et des structures difficiles à représenter.

 

Scanner - Tomodensitométrie

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