Principe de la tomodensitométrie

Principe de la tomodensitométrie

Effet photoélectrique

L’effet photoélectrique se produit lorsque le rayon X incident arrive à proximité d’un électron atomique d’une couche profonde (force coulombienne exercée par le noyau est plus grande du fait de la proximité du noyau) avec suffisamment d’énergie pour pouvoir l’éjecter. Comme l’énergie du rayon X est égale à l’énergie de liaison de la couche électronique plus l’énergie cinétique de l’électron expulsé (photoélectron), le rayon X est absorbé et le trop plein d’énergie se retrouve dans l’énergie cinétique du « photoélectron ». Le « trou » laissé par l’électron éjecté est rempli par un électron d’une couche plus superficielle, qui laisse échapper un rayon X caractéristique diffusé de faible énergie lors de sa « descente »[10]
Le résultat de l’effet photoélectrique est l’arrêt du rayon X (le rayon X caractéristique est d’énergie trop faible pour avoir un effet significatif), ainsi que la production d’un photoélectron qui pourra avoir des effets biologiques néfastes. La probabilité d’interaction par un effet photoélectrique est proportionnelle à la densité du matériel et au cube du numéro atomique des atomes constituants. Les atomes de numéro atomique élevé, comme l’iode (Z = 53), le baryum (Z = 56), ou le plomb (Z = 82) arrêtent plus facilement les rayons X par un effet photoélectrique que les atomes de numéro atomique faible (carbone, hydrogène, oxygène, azote) composant la matière organique. Ceci explique pourquoi la protection contre les rayons X est souvent réalisée par du plomb, quelques millimètres de plomb suffisent à arrêter une grande proportion de rayons X. [10]
L’effet photoélectrique est l’effet principal dans les matières organiques lorsque les rayons X sont de relativement faible énergie. Cet effet photoélectrique est donc à l’origine du contraste (niveau de gris entre 2 régions du film radiographique) sur les clichés radiologiques et scanner.

Effet Compton

Quand l’énergie du rayon X est nettement supérieure à l’énergie des électrons atomiques de la couche superficielle (qui sont généralement des électrons peu liés à l’atome, appelés parfois des électrons libres), il devient impossible au rayon X de donner toute son énergie à un électron. Seule une partie de son énergie est communiquée à l’électron qui est éjecté. Le rayon X, bien que dévié, continuera sa route avec une énergie inférieure. C’est l’effet Compton.
Le résultat de l’effet Compton est une déviation avec une perte d’énergie du rayon X ainsi que la production d’un électron. La nouvelle direction du rayon X est aléatoire, ce qui correspond à une diffusion du faisceau de rayon X dans toutes les directions, y compris dans le sens opposé au faisceau primaire. L’énergie des rayons X diffusés est inférieure à celle du faisceau primaire, mais ce rayonnement est encore suffisamment énergétique pour avoir des effets significatifs sur l’image radiographique et constituer un danger dont il faut se protéger.
La probabilité d’interaction par un effet Compton ne dépend que de la densité du matériel et ne dépend pas du numéro atomique (différent de l’effet photoélectrique). L’effet Compton est prépondérant dans les tissus organiques avec des rayons X de forte énergie. Le rayonnement diffusé ou secondaire provient du patient. La quantité de rayonnement diffusé augmente avec l’énergie des rayons X et le volume irradié, c’est-à-dire l’épaisseur radiographiée et la taille du champ. Une partie du rayonnement diffusé atteint le récepteur en même temps que le faisceau primaire. Le rayonnement diffusé ajoute alors un voile uniforme sur l’image qui a pour double effet de contribuer au noircissement final de l’image et de diminuer le contraste de l’image. Le rayonnement diffusé se propage dans toute la pièce et justifie une grande partie des mesures de radioprotection, en particulier le port du tablier plombé.

L’utilisation des produits de contraste

En tomodensitométrie de l’abdomen et de la région pelvienne, le recours aux produits de contraste est un artifice indispensable pour mettre en évidence l’appareil vasculaire, ganglionnaire, ainsi que les lésions.Habituellement, une même région est examinée deux fois : avant et après injection intraveineuse de produits de contraste. Ces produits marquent la vascularisation de la région observée, ou se fixent de manière plus intense dans certains tissus lésionnels, notamment lorsque ceux-ci sont bien vascularisés. En revanche, le produit de contraste n’est pas visible dans une zone dévascularisée. Sa fixation se traduit par une augmentation de l’intensité de l’image, c’est-à- dire par une image plus blanche (appelée “hyperdensité”). Les produits de contraste utilisés en médecine vétérinaire sont :
• Ioxitalamate de sodium et de méglumine : Télébrix 35® : 2 ml/kg par voie intraveineuse en bolus.
• Iohexol : Omnipaque 300®: 2 ml/kg par voie intraveineuse en bolus.
• Iopamidol : Iopamiron 300® : 2 ml/kg par voie intraveineuse en bolus. [2]
Ces produits de contraste sont habituellement bien supportés. Des réactions pseudoallergiques, dont le mécanisme est mal élucidé sont toutefois parfois observées avec les produits iodés. La plupart des manifestations observées sont liées à l’hyperosmolarité de ces produits : il arrive que l’injection du produit de contraste iodé soit suivie d’une accélération de la fréquence respiratoire, de vomissements, d’une baisse de la pression artérielle et d’une déshydratation extracellulaire. D’où l’importance d’administrer de tels produits en association avec une perfusion qui assure en outre un accès à une voie veineuse.

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Introduction
Partie A : La tomodensitométrie
I. Principe de la tomodensitométrie
a. Introduction
b. Bases physiques
i. Définition d’un rayon X
ii. Modes de formation des rayons X
iii. Interactions des rayons X avec la matière
c. Le fonctionnement du scanner
i. Eléments constitutifs
ii. Formation de l’image tomodensitométrique
iii. Les réglages de l’appareil
d. Qualité de l’image et artefacts
i. Qualité de l’image
ii. Artefacts
e. Préparation du patient pour un examen tomodensitométrique
f. L’utilisation des produits de contraste
g. Avantages et inconvénients du scanner en comparaison aux autres techniques d’imagerie médicale
II. Intérêts de scanner abdominal en médecine vétérinaire
a. Suspicion de masse abdominale ou pelvienne
b. Bilan d’extension de processus néoplasique de la cavité abdominale ou pelvienne
c. Masse ou fistule de la paroi abdominale
d. Shunt porto-systémique
e. Affections pancréatiques (insulinome, pancréatite
Partie B : Réalisation du projet : atlas tomodensitométrique de l’abdomen de chat
I. Le site Internet : navigation et explication
II. Le support : coupes tomodensitométriques de l’abdomen de chat
III. Intérêts et limites
Conclusion
Bibliographie