Imagerie médicale

L’IMAGERIE MEDICALE :
Elle regroupe les moyens d’acquisition et de restitution d’images à partir de différents phénomènes physiques (résonance magnétique, réflexion d’ondes ultrasons, radioactivité, absorption des rayons X…).Pour s’y retrouver parmi les multiples possibilités d’examens médicaux, (rayons X, échographie, thermographie, audiogramme, électrocardiogramme etc.) une façon est de les considérer du point de vue du type de signal analysé pour parvenir à un diagnostic. Un signal est la variation d’une grandeur physique porteuse d’une information.
Si la médecine nucléaire est laissée de côté, trois types de signaux sont utilisés:
• les signaux électriques,
• les signaux qui mettent en jeu une onde sonore,
• les signaux qui font intervenir les ondes électromagnétiques.
Lors de l’utilisation d’un signal électrique, comme dans le cas de l’électrocardiogramme ou de l’électromyogramme, le détecteur enregistre la production par le corps d’un signal électrique, ou la réponse à un tel signal.
Les deux autres types de signaux mettent en jeu des ondes : une onde est une perturbation qui se propage. Les ondes sonores se retrouvent principalement dans l’utilisation d’un stéthoscope, ou avec les audiogrammes et les échographies. Elles se propagent dans l’air à la vitesse de 340 m.s-1 et plus rapidement dans les milieux matériels comme l’eau ou les tissus du corps. Les ultrasons sont des ondes sonores, de fréquences supérieures à 20 000 Hz, utilisées pour les échographies si utiles au diagnostic prénatal. Ils sont envoyés par une sonde et l’analyse du temps qu’ils mettent pour revenir renseigne sur la position, la forme ou les dimensions du bébé. Chaque fois d’un faisceau d’ultrasons rencontre une interface, c’est à dire un changement de milieu de propagation, une partie des ondes est réfléchie. Suivant leurs fréquences, les ondes électromagnétiques peuvent être ou non visibles par l’œil humain. Les ondes électromagnétiques lumineuses visibles par l’œil humain sont émises à des fréquences entre 3,7.1014 Hz et 7,5.1014Hz. Les ondes non perceptibles par l’œil peuvent être :
• les dangereux rayons X (de fréquences comprises entre 1016 Hz et 1020 Hz) pour les radiographies ou le scanner. Au cours de leur trajet dans la matière organique, les rayons X subissent une atténuation qui dépend de la composition et de l’épaisseur des structures rencontrées
• l’infrarouge (entre 1011 Hz et 1014 Hz) pour les thermographies, ou les ondes utilisées pour I’IRM (de fréquence l08Hz).
La vitesse de propagation de ce type d’onde est de 3,00.108m.s-1 dans le vide, et sensiblement moins dans les milieux matériels, quand elles ne sont pas absorbées.

Imagerie médicale – signaux
Compétences
• – Utiliser les puissances de 10
• – Utiliser la calculette
• – Restituer des connaissances
• – Justifier une affirmation en argumentant
Exercice 1 
Les ultrasons sont des ondes sonores, de fréquences supérieures à 20 000 Hz
1. Ecrire cette fréquence en utilisant la puissance de 10 appropriée
2. Ecrire cette fréquence en utilisant le préfixe approprié
3. Représenter l’allure du signal ultrasonore
4. On peut calculer la distance  séparant 2 positions maximales du signal grâce à la relation :
f : fréquence en Hz et c vitesse de la lumière dans le vide
Calculer la distance 
Exercice 2 
Lors d’une radiographie, le patient est placé entre un émetteur de rayons X et une plaque photographique. Les rayons X traversent la partie du corps du patient étudiée et viennent noircir la plaque.