Plusieurs matériaux sont utilisés dans la fabrication actuelle des gilets pare-balles comme le Kevlar®, le Septra fibre®, le Goldflex®,le Twaron®, le Dynemma® ou encore le Zylon® (Wilhelm, M. 2008), ( Bykanova, L., Laurence, P., Link, N., Niu, Y., et Shen, W1. 2010). Une enquête de 2003 (Wilhelm, M. 2008) a été lancée afin de déterminer l’efficacité des matériaux utilisés pour la fabrication des gilets. Celle-ci a démontré que le gilet composé de Zylon était peu efficace et engendrait des blessures. Ces tirs de test vont permettre de voir si le projectile a été arrêté et s’il y a eu une déformation: cela permet d’adapter les couches et la protection de la personne qui le porte. (Banc National d’épreuve Saint-Etienne, n.d.) .

Les gilets pare-balles sont également classés suivant leur niveau de protection. Cette échelle a été créée par la Nation Institute of Justice (NIJ) en Amérique. Cet institut a établi une échelle qui est composée de six niveaux (classe I, II, IIA, III, IIIA, IV). Pour chaque niveau de protection, il y a un type d’arme et de munitions testées. Cette classification permet de savoir quel est le projectile maximum potentiellement stoppé, suivant certaines contraintes, par les gilets. Plus le classement du gilet est haut, meilleure sera sa protection. Malheureusement, plus l’importance de la protection est élevée, plus le poids du gilet est conséquent pour le personnel, ce qui peut engendrer des problèmes musculo-squelettiques. (Protegor, 2012) .

• Les niveaux II et IIA arrêtent les projectiles de certaines armes de poing.
• Le niveau IIIA arrête la plupart des munitions d’armes de poing, y compris les plus puissants comme les Magnum.
• Les niveaux III et IV stoppent certaines munitions de fusils d’assaut.
• Le niveau III arrête des munitions blindées standards (noyau en plomb)
• Le niveau IV arrête projectiles dits perforants (pointus avec noyau en acier) (Protegor, 2012).

Les gilets utilisés pour cette recherche sont des gilets de classe IIIA. La Police cantonale Vaudoise utilise cette classe de gilet, car ils offrent une bonne efficacité par rapport à leur poids. La Police Cantonale Vaudoise utilise également des gilets de classe IV, dits gilet lourds, mais uniquement pour des engagements ponctuels. Ceci est notamment dû à leur encombrement et leur poids. Le policier doit avoir une certaine liberté de mouvement lors d’une intervention afin d’être rapide pour agir. Il doit également le porter toute la journée, ce qui a un impact sur sa santé.

Les gilets utilisés proviennent de deux fabricants différents: cinq gilets ont été fabriqués par Burgmann Pro OY Finland et deux des gilets d’US ARMOR Corporation avec des compositions similaires, notamment avec de l’aramide. (FY Composites Oy. n-d) .

En conclusion, une fois les armes, les munitions et les différents types de gilets répértoriés, nous avons effectué les séances de tirs. Puis, une fois les séances de tirs effectuées, le scannage des gilets s’imposait.

Moyen à disposition 

Les éléments balistiques étant présentés, nous abordons maintenant les aspects radiologiques qui sont nécessaires afin de répondre correctement à notre question de recherche.

Nous utilisons un scanner de la marque GE® Healthcare Lightspeed 64 barettes. Ce CT démontre différents paramètres variables afin d’obtenir une bonne qualité d’image. Il existe également différentes options que peut contenir le Software du scanner, comme par exemple l’option de réduction d’artéfact métallique (MAR). Actuellement, il existe plusieurs types de CT dont certains peuvent acquérir des images en double énergie (Cf. point 3.3.5). Le CT du CURML contient les algorithmes de reconstruction FBP et ASIR. Les autres options telles que la double énergie ou la diminution artéfact métallique (MAR) ne sont pas intégrées dans le CT que nous utilisons, mais peuvent apporter des compléments à l’amélioration de la qualité des images.

ASIR
La reconstruction itérative fonctionne de manière à ce que la première itération reconstitue des données brutes virtuelles et les compare aux données brutes réelles. Le logiciel élabore une moyenne des deux données. Il en résulte une nouvelle image, qui va servir de point de départ à une nouvelle itération. L’image de référence va permettre une deuxième reconstruction : une nouvelle série de données brutes virtuelles est reconstruite, que l’on compare aux données brutes réelles, et ainsi de suite. Une itération est définie comme une méthode de calcul dans laquelle une succession d’approximations, construite avec la précédente, est utilisée pour obtenir un degré désiré d’exactitude des données brutes virtuelles par rapport aux réelles. (Rendon, C.N, Feureulin S., & Boll, D.T. 2011). En quelques itérations, nous obtenons une image qui rend mieux compte du signal effectivement détecté dû à la diminution du bruit. Le but principal de la méthode itérative est de rendre une image de meilleure qualité avec un SNR amélioré. Les artéfacts sont également pris en compte pour mieux les soustraire. Il existe plusieurs pourcentages de reconstructions itératives.

FBP (Filtered Back Projection)
La rétroprojection filtrée est une technique par laquelle des projections ou des vues des données de base sont d’abord filtrés, puis de nouveau projetés dans un plan en deux dimensions (Rendon, C.N, Feureulin S., & Boll, D.T., 2011). La première étape de la reconstruction est de transformer le plan image en plan fréquentiel. Ces fréquences sont ensuite examinées par un filtre rampe qui est un filtre passe haut. Ensuite, une transformée de Fourrier inverse est effectué et une rétroprojection est faite pour obtenir l’image filtrée. L’avantage de cette méthode est sa rapidité d’exécution, mais son manque d’adaptation aux phénomènes physiques réels intervenant dans l’acquisition des images reste son principal inconvénient. (Radiophysique Vol. V. 2014. p.95).

Filtres de reconstruction
Les filtres de reconstruction sont des paramètres à choisir avant la reconstruction primaire. Les filtres influencent la résolution spatiale et le niveau de bruit de la coupe reconstruite. Tout cela se fait au niveau des fréquences de l’image. Pour avoir une meilleure résolution spatiale, mais rendant ainsi plus visible le bruit, des filtres passe-haut vont être privilégiés. Ces filtres sont adaptés aux structures à contraste naturel élevé tels que l’os ou le poumon. Inversement, pour avoir un moindre niveau de bruit, des filtres passe-bas vont être choisis. Les filtres passe-bas vont éliminer les hautes fréquences et ainsi atténuer le bruit et rendre visible les contours d’une structures. Ces filtres sont adaptés à des structures de faible contraste. (Radiophysique Vol. IV. 2013. p.27).

• Les filtres durs : OS, POUMON, DETAIL
• les filtres mous : SOFT, STANDARD

MAR (Metal Artifact Reduction)
MAR est un algorithme qui consiste à la réduction des artéfacts provoqués par des objets métalliques comme une prothèse par exemple. Cet algorithme de reconstruction n’a pas été utilisé pour notre étude, étant donné que le CT ne possède pas cette option. Le métal a une très forte densité qui entraine une forte atténuation des rayons-x. Il aura peu de RX qui traverse la matière et donc peu de photon arriveront au détecteur, ce qui engendra un mauvais calcul lors des reconstructions d’image. Ce système de réduction d’artéfact fonctionne comme une boucle d’itération : il y une soustraction d’images. L’image d’entrée, qui est une image faisant ressortir les pixels de la zone métallique, sera soustraire de l’image de base. L’image résultante peut devenir une nouvelle image à qui subira ainsi de suite une soustraction jusqu’à l’atténuation des artéfacts causés par le métal. (Philips, 2016) .