D15 Image morphologique

Topique

Les techniques d'imagerie permettent de visualiser les structures du corps grâce à différents principes physiques, offrant ainsi des capacités variables en termes de résolution, de contraste, de profondeur et de rapidité.

La radiographie et la tomodensitométrie (TDM) utilisent les rayons X, dont l'intensité diminue de façon exponentielle lors de leur passage à travers les tissus, en fonction de leur capacité d'atténuation. La TDM exprime cette atténuation à l'aide de l'échelle de Hounsfield : l'air à environ -1000 unités, la graisse à environ -100, l'eau à 0, les tissus mous approximativement entre +30 et +60, et l'os cortical entre +700 et +1000. Ces différences permettent de distinguer anatomiquement les tissus de densités différentes.

L'imagerie par résonance magnétique (IRM) n'utilise pas de rayonnements ionisants. Elle exploite le comportement des noyaux d'hydrogène soumis à des champs magnétiques intenses, généralement compris entre 1,5 et 7 teslas. Les noyaux tournent à une fréquence de Larmor déterminée par l'intensité du champ, proche de 63 MHz à 1,5 tesla. Après l'application d'impulsions radiofréquences, les noyaux retrouvent leur alignement avec le champ magnétique et perdent progressivement leur cohérence selon deux processus dont les temps caractéristiques diffèrent pour chaque tissu. Les différentes séquences exploitent ces propriétés pour générer du contraste. Ainsi, certaines séquences détectent les modifications de diffusion associées à une ischémie cérébrale aiguë environ 15 minutes après son apparition ; d'autres mettent en évidence les lésions démyélinisantes, tandis que le gadolinium permet d'identifier les régions où la barrière hémato-encéphalique est rompue.

L'échographie utilise des impulsions ultrasonores, d'une fréquence comprise entre 1 et 15 MHz environ, et reconstruit l'image en mesurant les échos produits aux interfaces entre les tissus aux propriétés acoustiques différentes. Il existe un compromis entre résolution et profondeur : les hautes fréquences permettent de distinguer des structures plus petites mais pénètrent moins profondément, tandis que les basses fréquences atteignent de plus grandes profondeurs au détriment de la résolution. Selon le texte, à environ 7,5 MHz, des structures de l'ordre du dixième de millimètre peuvent être distinguées, tandis que les fréquences plus élevées ne pénètrent que de quelques centimètres. L'échographie Doppler exploite également la variation de fréquence induite par le mouvement des globules rouges pour mesurer la vitesse du flux sanguin.

La tomographie par émission de positons couplée à la tomodensitométrie (TEP-TDM) intègre des informations métaboliques. Une molécule de glucose radioactive modifiée est administrée, et sa fixation permet de localiser les tissus à forte consommation de glucose. De nombreuses tumeurs présentent une fixation plus importante que les tissus environnants. En normalisant cette fixation en fonction de la dose administrée et du poids du patient, on obtient une valeur standardisée ; selon la documentation, des valeurs supérieures à environ 2,5 peuvent suggérer une malignité, bien que le seuil dépende de la tumeur et de sa localisation. Dans le cadre de la stadification du cancer du poumon, la documentation attribue à cette technique une sensibilité de près de 90 % pour la détection des métastases et une spécificité d'environ 80 %.

Les techniques utilisant des rayons X ou des substances radioactives impliquent une exposition aux rayonnements ionisants. Leur effet est exprimé en sieverts, en tenant compte à la fois de l'énergie absorbée et du type de rayonnement, ainsi que de la sensibilité des tissus. Une radiographie thoracique délivre environ 0,1 mSv, tandis qu'un scanner thoracique délivre environ 7 mSv et un scanner abdominal et pelvien environ 10 mSv. L'exposition aux rayonnements s'accumulant tout au long de la vie, la pratique radiologique vise à utiliser la dose minimale raisonnablement nécessaire pour répondre à la question clinique.

En résumé, chaque technique apporte des informations différentes. Les radiographies et les scanners fournissent des images basées sur l'atténuation des rayons X et sont particulièrement utiles lorsqu'une acquisition rapide ou une bonne définition des structures denses est requise ; l'IRM offre un contraste élevé des tissus mous sans rayonnement ionisant ; l'échographie fournit des images dynamiques en temps réel et permet l'étude du flux sanguin ; et la TEP apporte des informations sur l'activité métabolique.

Le choix dépend donc de la question clinique. En combinant l'anatomie, les propriétés des tissus, le flux sanguin et le métabolisme, ces techniques permettent d'observer l'intérieur du corps sans intervention chirurgicale, en sélectionnant dans chaque situation la méthode qui fournit les informations nécessaires avec le moins de risques possible pour le patient.

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