CALCULDELADOSE CUMULEE A L’ORGANE
GENERALITE DES RAYONS X
Historique
La radiographie est la première technique d‟imagerie médicale. Elle existe depuis 1895 grâce aux travaux du physicien allemand Wilhelm Conrad Röntgen à Würzburg en Allemagne qui a découvert par hasard les rayons X. Röntgen étudiait les rayons cathodiques dans un tube à décharge gazeux sous haute tension. Ce tube fut enchâssé dans un boîtier de carton noir, Röntgen nota qu’un écran de platinocyanure de baryum, placé par hasard à proximité, émettait une lumière fluorescente lorsque le tube fonctionnait. Après avoir renouvelé l‟expérience avec plusieurs matériaux, il remarque que ces rayonnements sont capables de traverser la matière. Il remarque également que la densité de l‟image sur l’écran dépend du matériau traversé comme du papier, du caoutchouc, du verre ou du bois. Il a alors eu l’idée de placer sa main devant le tube et observe « des ombres plus sombres de l’os sur l’image que les ombres de la main [5] ». Il s’agit donc de ce qui va devenir le principe de la radiographie. D’autres essais le conduisent à l’utilisation de films photographiques dont les premiers clichés anatomiques radiographiques sur sa femme Anna Berthe Roentgen le 22 décembre 1895 [6]. Wilhelm Röntgen reçoit le premier prix Nobel de Physique en 1901. Les propriétés des rayons X sont les suivantes : «absorptions par la matière ; en fonction de la masse atomique des atomes absorbants ; diffusion par la matière ; en donnant le rayonnement de fluorescence ; impressionnent de la plaque photographique ; neutralisation des corps chargés électriquement. »
Utilisation des rayons X en radiologie
La radiologie médicale est une branche de la médecine utilisant l‟énergie des rayonnements ionisants soit pour le diagnostic, soit pour le traitement. Ces rayonnements sont notamment les rayons X.
Rayons X
Les rayons X ont été découverts par le Physicien Allemand Wilhelm Röntgen en 1895 [10]. Ils sont surtout connus par leur pouvoir pénétrant, caractéristique utilisée en médecine pour les radiographies et les tomographies. Ils connaissent aujourd‟hui d‟autres applications dans l‟industrie, l‟archéologie, et la recherche scientifique.
Origine des rayons X
Les rayons X sont produits par suite de l‟impact d‟un faisceau de rayons cathodiques d‟énergie suffisante sur une électrode métallique appelée anticathode ou anode. Ils présentent Généralité des rayons X INSTN-Madagascar 4 un spectre continu auquel se superpose un spectre de raies. La valeur maximale de l‟énergie du spectre continu dépend de la tension d‟accélération des rayons cathodiques et est indépendante de la nature du métal employé comme anticathode tandis que le spectre des raies est caractéristique du métal.
Production des rayons X
Générateurs de rayons X
Rappelons que les rayons X prennent naissance au niveau du cortège électronique de l‟atome. Donc il nous faut des atomes. Ce sera la cible ou anode. Il nous faut aussi des protections pour désorganiser le cortège électronique des atomes de la cible. Ce seront les négatons émis par la cathode. Il faudra communiquer une grande énergie à ces négatons pour qu‟ils puissent agir sur les atomes. Ceci sera réalisé grâce à une haute tension (plusieurs centaines de kV) créée par un générateur HT (haute tension), piloté lui même par un pupitre de commande. Le phénomène d‟émission des rayons X se réalisera dans le tube de rayons X. En Radiologie médicale, une haute tension variant de 25 kV à 150 kV est appliquée entre la cathode et l‟anode, les négatons émis par le filament sont accélérés pour aller percuter l‟anode. La surface d‟impact des négatons sur l‟anode s‟appelle le foyer. b-Tube à rayons X Les tubes à rayons X modernes sont des tubes de type Coolidge ou tubes à cathode chaude. Le tube de Coolidge est une ampoule de verre transparente aux rayons X, au sein de laquelle règne un vide poussé afin d’éviter les interactions entre les négatons accélérés et les molécules présentes sur leur trajet. [7] Le tube radiogène est constitué d‟une cathode et d‟une anode entourée par des enveloppes de protection. La cathode est formée par un filament de tungstène qui, chauffé par un faible courant électrique, émet des négatons par effet thermoïonique. Autour du filament de tungstène porté à l‟incandescence se crée une région à haute densité de négatons. L’anode (ou anticathode) est une cible en tungstène qui, sous l‟impact des négatons émettra les rayons X. Un refroidissement énergique doit être assuré car99% de l‟énergie procurée par les négatons sont dissipées sous forme de chaleur. Le choix du matériau qui constitue l‟anode dépend de trois critères : 1) numéro atomique élevé (riche en électron périphérique) ; 2) métal (conductibilité électrique) ; 3) point de fusion élevé (car échauffement important).
Radiodiagnostic médical
Le radiodiagnostic médical est la discipline de l‟imagerie médicale qui est caractérisée par l‟ensemble des techniques d‟exploration morphologique du corps humain utilisant les rayons X produits par des générateurs électriques.
Principe physique
La radiologie est l’exploration des structures anatomiques internes à l’aide de l’image fournie par un faisceau de rayons X traversant un patient. Elle a un intérêt diagnostic de premier plan dans beaucoup de domaines de la médecine. Le patient est placé entre la source (tube à rayons X) et le récepteur. Selon la nature des tissus traversés, les rayons X seront plus ou moins atténués et donneront, au final, une image radiologique contrastée. Sur la partie radiographiée, les zones noires correspondent à des zones d‟air et les zones blanches correspondent à des structures osseuses. Le physicien Röntgen effectuerait ainsi, dans sa recherche, la toute première radiographie de l‟histoire : un cliché de la main de sa femme, ayant tout de même nécessité 20 min de temps d‟exposition! Ceci marque le début de la radiologie.
Remerciements |
