Title: Technique de l'imagerie médicale
Course: 2gl Physique: La santé

Échogénicité

L'échographe est un appareil basé sur l'émission d'ultrasons à haute fréquence (2,5 à 10 MHz en fonction de la résolution recherchée et de l'organe étudié) et sur la réception des échos renvoyés par les différentes structures tissulaires de l'organisme. Ces ultrasons sont totalement inoffensifs pour l'organisme, se déplacent à environ 1500 m/s dans les tissus. Les appareils actuels effectuent environ 15 à 30 émissions - réceptions par seconde, ce qui permet d'obtenir des images dynamiques.
Adj. échogène : qui renvoie tout ou partie des ultrasons qu'il reçoit sous forme d'un écho ;

l'échogénicité est le fait, pour un organe soumis aux ultrasons d'un échographe, de renvoyer un écho.

Thérapies par rayons

Utiliser les rayons pour détruire les cellules cancereuses

Très vite après la découverte en 1896 de la radioactivité, Henri Becquerel observa que le tube de radium qu'il portait dans sa poche de son gilet provoquait une irritation de sa peau. Dans les mêmes conditions, Pierre Curie provoqua sur son bras une irritation identique. C'était en 1901. Aussitôt il pressentit l'immense intérêt de la radioactivité pour traiter les tumeurs. Après sa mort, Marie Curie et Claudius Régaud associèrent la physique, la chimie et le biomédical et devinrent les pionniers d'une nouvelle thérapie. (Radium et débuts de la médecine nucléaire)

Radiothérapie en 1925
Installation de radiothérapie en Italie vers 1925. Il s’agit de soigner ce jeune malade de la teigne. On aperçoit l’installation de rayons X à gauche au-dessus du lit. Lors de l’irradiation, des rayons X sont rayonnés dans toute la salle. Peu de précautions sont prises. On ne dispose pas de moyens pour concentrer efficacement les rayons sur la partie à soigner et réduire l’irradiation des tissus sains.
Institut Curie

Les rayons X avaient été découverts en décembre 1895 et leurs applications médicales avaient débuté quelques semaines plus tard. Dès 1901, le Dr. Danlos de l'hôpital Saint Louis à Paris émet l’idée d’utiliser les rayonnements émis par le radium et obtient rapidement des résultats intéressants pour des affections de la peau.

Depuis, des centaines de milliers de cancers ont été guéris par le radium et les radioéléments (iridium-192, césium-137) qui l'ont remplacé. Les rayonnements qu'ils émettent traitent une grande variété de maladies.

En cent ans, la « radiothérapie » (utilisant des rayonnements ionisants de diverses origines) a atteint un haut degré de sophistication technique. Utilisée chez un malade cancéreux sur deux, elle s’intègre actuellement dans des stratégies thérapeutiques complexes associant la chimiothérapie et les interventions chirurgicales.

Radiothèrapîe moderne
On mesure sur cette installation moderne le chemin parcouru en radiothérapie. La photographie montre un accélérateur linéaire de dernière génération, qui replace maintenant les bombes au cobalt dans la plupart des hôpitaux. Un avantage de ces appareils est de pouvoir diriger mieux les rayons sur les tumeurs à traiter
Institut Curie

En France, plus de cent mille malades cancéreux sont traités chaque année par la radiothérapie. Les traitements actuels résultent d’une formidable évolution des techniques au cours du siècle. Des rayons gamma produits par des accélérateurs ont remplacé les rayonx X. On peut mieux les diriger vers les tumeurs.

La radiothérapie « conformationnelle » vise à améliorer le ciblage de la tumeur à irradier. Elle est fondée sur l’imagerie à trois dimensions de la tumeur et des organes avoisinants : on adapte le contour du faisceau de rayons à la forme et la taille précises de la tumeur, de manière à minimiser la dose reçue par les tissus sains avoisinant ceux qu’il faut détruire. En ajustant ainsi la balistique de l’irradiation, on réduit considérablement les risques de la radiothérapie.

Protonthérapie pour le mélanome de l’œil
Traitement d'un mélanome de l'œil au Centre de protonthérapie d'Orsay. Des « faisceaux » de particules (ici de protons) ont pris le relais de sources radioactives dans le cas de certaines radiothérapies. Lors d'un traitement du mélanome, une tumeur de la rétine de l'œil, il s'agit de ne pas irradier le cerveau tout proche. Les protons, contrairement aux rayons d'une source, peuvent être dirigés avec une grande précision sur le mélanome, et leur énergie est ajustée pour qu'ils ne pénètrent pas au delà de la rétine.
Centre de Protonthérapie d'Orsay

Un second type de thérapies consiste à fixer des émetteurs radioactifs sur ou à proximité d'une tumeur. Elles portent le nom de curiethérapies, car leur principe remonte à l'insertion d'aiguilles au radium proposées par Marie Curie. Les rayonnements émis, bêta ou gamma de faible énergie, doivent avoir une portée de quelques centimètres. Ils doivent aussi avoir une durée de vie courte pour disparaître en quelques semaines ou mois. Citons le traitement des hyperthyroïdies et cancers thyroïdiens à partir de l'iode-131 et les curiethérapies de la prostate utilisant l'iode-125 ou le palladium-123.

Dans des cas encore plus rares, on accélère des particules porteuses d'une charge électrique, par exemple des protons ou des ions carbone, afin de bombarder des tissus malins. On règle l'énergie de ces particules pour qu'elles s'arrêtent dans le tissu et y fassent le maximum de dégâts. C'est le cas des protonthérapies, utilisées dans le traitement des mélanomes de l'œil.

Une bonne thérapie passe par une bonne maîtrise des doses. La détermination et le suivi des doses d’irradiation pour chaque tumeur et chaque patient ont beaucoup progressé grâce à l’amélioration de la détection et l’informatique et progresseront encore. L’utilisation de la radiothérapie, arme très puissante, nécessite évidemment une prudence que physiciens et médecins ont appris à maîtriser.

source:http://www.laradioactivite.com/site/pages/TherapiesRayons.htm

médecine nucléaire

Comment la médecine nucléaire a bouleversé l'imagerie médicale

Nucléaire, radioactif... Des noms qui font peur mais qui en médecine, ont permis d'éclairer les médecins sur le fonctionnement du corps humain. Zoom sur la médecine nucléaire.

Par la rédaction d'Allodocteurs.fr

Rédigé le 18/09/2017, mis à jour le 14/09/2017 à 13:48

La médecine nucléaire permet de traiter mais aussi d'apprécier le fonctionnement des organes. Elle est ainsi un complément indispensable au scanner ou à l'IRM.

La médecine nucléaire est une spécialité dont on parle souvent pour des traitements mais aussi comme technique d'imagerie médicale. Elle apporte aux médecins une vision fonctionnelle, et est ainsi complémentaire des autres techniques d'imagerie comme le scanner, l'IRM ou les radiographies qui offrent des images anatomiques des organes.

L'origine de la médecine nucléaire, c'est avant tout l'histoire d'une découverte majeure : celle de la traçabilité de la radioactivité. George de Hevesy en est à l'origine. En 1913, ce chimiste hongrois étudie le radium D, l'élément radioactif majeur de l'époque. Son travail consiste à séparer le radium du plomb qui le compose par des méthodes chimiques, en vain. "Il va inventer l'idée du principe traceur, c'est-à-dire que si on a une petite trace de radioactivité présente en permanence, alors on va pouvoir la suivre et savoir où elle va", explique le Pr Michel Bourguignon, spécialiste en radioprotection médicale.

L'histoire de la médecine nucléaire

L'idée d'utiliser la radioactivité pour explorer un organisme vivant va alors faire son chemin. Doucement car ce n'est que vingt ans plus tard, en 1934, qu'une nouvelle découverte va tout bouleverser. Le couple de chimiste-physicien français, Frédéric Joliot et Irène Curie, fille de Marie Curie, découvre à Paris la radioactivité artificielle : "On va alors pouvoir fabriquer des éléments radioactifs de tous les composants de la chimie. Et donc on va pouvoir commencer à fabriquer des marqueurs extrêmement utiles en médecine", raconte le Pr Bourguignon.

Cette découverte vaudra d'ailleurs au couple Joliot-Curie le prix Nobel de chimie. Car les chercheurs peuvent désormais créer de la radioactivité sur demande pour explorer le corps humain. Le nucléaire va notamment devenir une technique d'imagerie médicale singulière.

L'iode 131 devient très vite un des éléments radioactifs majeurs, surtout à partir des années 50 avec l'émergence d'une technique pour capter les rayonnements radioactifs dits gamma et les convertir en images. C'est la scintigraphie. En 1951, le tout premier scintigraphe est ainsi utilisé sur un patient après absorption d'iode 131.

Les apports de la médecine nucléaire

Les médecins obtiennent alors la première image de la thyroïde, approximative mais qui est le point de départ d'une nouvelle étape dans l'évolution de la médecine nucléaire, l'émergence des gamma-caméras. Toujours plus précises pour capter le rayonnement radioactif et capables d'afficher des images fonctionnelles des principaux organes en deux puis trois dimensions. Performantes, ce type de caméras est toujours utilisé aujourd'hui, tout comme la tomographie par émission de positons (TEP) apparue dans les années 80. Cette technique d'imagerie consiste à administrer par voie intraveineuse au patient un produit radioactif et de l'installer dans un tube qui fournit au médecin une image très précise de l'activité cellulaire de la zone observée.

De par la précision de ces techniques d'imagerie médicale, la médecine nucléaire s'est imposée en moins d'un siècle comme une spécialité incontournable pour le diagnostic, surtout en oncologie et neurologie. Elle est de la même manière un moyen thérapeutique efficace pour lutter contre certains cancers.