1. INTRODUCTION
La découverte des rayons X (RX) par Roentgen en décembre 1895 allait révolutionner la médecine d’une façon insoupçonnée et inimaginable à cette époque. Pour la première fois dans l’histoire de l’humanité, il va être possible de voir dans la matière vivante.
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2. PRINCIPE
Le principe du tube à RX est toujours le même depuis
Roentgen : c’est le tube de Crookes. Une ampoule dans laquelle
le vide est fait, une cathode négative, une anode positive
en tungstène et, entre la cathode et l’anode, une
différence de potentiel de plusieurs milliers de volts
(60000 à 130000 volts). L’anode très positive
va arracher les électrons à la cathode, les accélérer
et les projeter contre l’anode. Cet apport d’énergie
perturbe l’équilibre de chaque atome de cette anode.
Le retour à l’équilibre de ces atomes anodiques
se fait en libérant sous forme de RX ce surplus d’énergie.
Une autre partie de cette énergie va se dissiper en chaleur
dans l’anode.
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3. LA DÉCOUVERTE
Roentgen, en mettant en marche le tube, observa que des sels de
platinocyanure de baryum placés à coté, en
fait pour une autre expérience, devenaient fluorescents.
Ce rayonnement inconnu capable de provoquer cette fluorescence,
il l’appela X et il en fit une étude très
rigoureuse. Roentgen eut l’idée d’interposer
sa main entre le tube et une feuille recouverte de platinocyanure
de baryum. Il vit apparaître les os de sa main. En bougeant
sa main, son image bougeait également dans le même
sens.
Dans le tiroir de sa table d’expérience, Roentgen avait
mis des plaques photographiques. Il rangeait au dessus sa bague
pendant ses expériences. Il eut l’idée de les
développer. Elles étaient voilées et apparut
la projection de sa bague sur les clichés. Il demanda a sa
femme de poser sa main sur une plaque photographique et il la laissa
quelques minutes sous le tube de Crookes allumé. Puis il
la développa. Le squelette de la main de sa femme avec son
alliance était sur la plaque photographique. Ce
fut la première radiographie. Nous avons là les deux
procédés qui permettent de voir la matière
traversée par les Rx : une image dynamique devant les écrans
de platinocyanure de baryum, et une image statique instantanée
avec les plaques photographiques.
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4. LE DÉVELOPPEMENT DE LA
RADIOLOGIE
Très vite, la médecine a vu les avantages des RX.
Voir là où personne ne pouvait accéder sans
compromettre la santé des patients. Et on va chercher pendant
100 ans à voir mieux, plus longtemps, plus précisément.
Au fur et à mesure que la technologie des RX s’améliore,
les médecins et chirurgiens vont améliorer leur
propre technique pour soigner et opérer, demandant peu
à peu des appareillages radiologiques adaptés à
leur travail. L’apparition de nouveaux appareillages va
permettre de nouvelles techniques médicales. Il va y avoir
ainsi, presque de façon continue des progrès réciproques
entre les appareils et les techniques médicales et l’apparition
d’appareil spécifique à des examens : il en
est ainsi pour la cardiologie, la neurologie, pour les radiographies
du sein...
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5. LES AVANCÉES TECHNOLOGIQUES
Pour le tube à RX, elles auront pour but d’améliorer
le rendement et lui permettre de fonctionner plusieurs secondes
d’affilée pour réaliser des séquences
de 6 à 7 secondes en dynamique. Il était nécessaire
d’éliminer la chaleur pour que l’anode ne fonde
pas. Pour cela, on a inventé le refroidissement du tube
avec une circulation d’eau continue autour du tube et une
anode tournante permettant de répartir la charge de chaleur
sur une petite surface de la couronne.
Pour les films. Etant sensibles à la lumière, ils
sont enfermés dans une cassette d’aluminium non déformable,
facilement traversée par les X. L’idée d’utiliser
la fluorescence pour faire l’image sur les films argentiques
en plus des X, fit adopter le placement à l’intérieur
de chaque bord de la cassette, de deux écrans renforçateurs
fluorescents. Ainsi le film argentique est impressionné
par les X et par la fluorescence provoquée par les X.
Enfin, la découverte des amplificateurs de brillance va
permettre de travailler en direct. L’image apparaît
sur un écran de télévision en dynamique et
en continu. Surtout, l’intensité du rayonnement nécessaire
est mille fois inférieure à celle que demandent
les écrans en platinocyanure de baryum.
Depuis la mise en oeuvre de l’informatique, nous assistons
à un véritable bond technologique. Les images sont
maintenant numérisées. Elles deviennent alors utilisables
sur n’importe quel ordinateur, peuvent être mémorisées
sur un simple CD, transmises par simple câble d’un
ordinateur à l’autre.
Grâce à l’informatique, la compilation des
masses d’informations importantes mémorisables va
permettre la fabrication du scanner à RX donnant des images
d’une finesse et d’une netteté remarquable.
Il devient possible de reconstituer les images en trois dimensions.
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6. LES APPLICATIONS
Les premières applications médicales furent bien
évidemment de visualiser le squelette. Les RX rendent bien
visible la structure de l’os et de son articulation. Son
utilisation en traumatologie est toujours d’actualité
: voir une fracture et, plus tard, sa consolidation. Pendant une
opération, l’image scopique obtenue avec un amplificateur
de brillance et un écran de télévision, est
une aide très précieuse pour le chirurgien qui contrôle
dès qu’il en a besoin l’avancement de son opération.
Pendant la guerre de 1914-1918, les premiers appareils radiographiques
mobiles virent le jour et rendirent d’immenses services
dans tous les hôpitaux de campagne où les chirurgiens
opéraient près du front. En plus des fractures,
on imagine très bien qu’ils servaient à localiser
les balles et autres éclats d’obus dans les chairs
des pauvres soldats afin de les extraire pour éviter l’infection
et la gangrène.
La deuxième application a été la radiographie
pulmonaire. Qui ne se souvient du « gonflez la poitrine,
ne respirez plus », le clac de la prise de cliché,
et le « respirez ». Que de renseignements pour le
radiologue !!! On y voit le cœur, les troncs artério-veineux,
les bronches, les plèvres, les alvéoles, les côtes,
les vertèbres, le diaphragme, le sommet du foie. L’air
dans les poumons crée un contraste naturel. La tuberculose,
diagnostiquée grâce à la radio pulmonaire,
a quasiment disparu dans les pays développés.
Pour les autres organes, l’idée d’ajouter un
contraste supplémentaire apporta une petite révolution.
Les laboratoires pharmaceutiques trouvèrent des molécules
tolérables par l’organisme auxquelles ils associèrent
trois molécules d’iode particulièrement radio
opaque. En les injectant par voie veineuse ou directement dans
le système artériel, on visualise la circulation
sanguine et les organes qu’elle traverse : le rein et, par
élimination, les voies excrétrices, le foie, le
pancréas, le cerveau, le cœur. D’autres produits
à base de baryte permettent d’opacifier le tube digestif.
En cardiologie, les mémoires informatiques ont donné
la possibilité de faire le diagnostic en revisualisant
immédiatement l’examen et de prendre sur le champ
une décision d’intervention thérapeutique,
de dilatation d’une artère coronaire par exemple.
Il en va de même en neurologie cérébrale.
La liste n’est pas exhaustive, les appareils de plus en plus
faciles d’utilisation, de mieux en mieux adaptés aux
examens apportent un confort au malade, et une sûreté
d’intervention pour les médecins. Qui saura jamais
l’abnégation de tant et tant de médecins, de
chercheurs, d’industriels qui nous donne aujourd’hui
un plateau technique d’une très haute qualité
pour le plus grand bien de la population ?
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7. Comment informer le patient de
manière claire et simple ?
Schématiquement 1 mSv correspond à 6 mois d'irradiation
naturelle. Il n'y a aucune preuve d'effet sur la santé
humaine au-dessous de 100 mSv et une scanographie correspond à
une dose efficace comprise entre 2 et 10 mSv selon la localisation
et le mode de réalisation, une radiographie du bassin à
1,2 mSv et une radiographie pulmonaire à 0,10 mSv (au plus).
Enfin pour comparaison, rappelons que vivre à 3000 mètres
d'altitude ajoute une irradiation de 1 mSv/an et qu'il est des
zones dans le monde, notamment au Brésil et en Inde, où
la dose efficace moyenne d'irradiation annuelle délivrée
à la population est de l'ordre de 40 mSv ; lors des transports
aériens, l'exposition moyenne est de 0,002 à 0,004
mSv/h et peut atteindre 0,05 mSv en 2 heures lors d'un vol supersonique.
La dose efficace acceptée en France, par habitant, y compris
pour les femmes enceintes est de 1 mSv. La dose efficace annuelle
maximale pour les travailleurs de catégorie A est de 20
mSv.
La radioprotection est née entre les deux guerres à
la lumière des problèmes posés par les rayons
X. Les radiologues ont payé un lourd tribut en effectuant
leur diagnostic. On ne peut que leur rendre hommage. |
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