Imagerie diagnostique et scanners

Une brève histoire de l'imagerie médicale

Les premières radiographies

Les premières images médicales ont été les rayons X, découverts par Wilhelm Röntgen en 1895 et rapidement suivis par les recherches d'autres scientifiques dans des laboratoires en Europe et en Amérique. Les radiographies (initialement sur plaques de verre) permettaient de visualiser le système squelettique et d'évaluer les traumatismes osseux, ce qui n'était pas possible auparavant. Les balles et les anneaux métalliques étaient également visibles. À la fin des années 1940, les risques à long terme des radiations commençaient à être compris, bien que des tabliers de plomb utilisés comme bouclier aient été utilisés dès les années 1930.¹

Le développement des ultrasons

Le concept d'ultrasons (US) remonte à la fin des années 1700, lorsque Lazzaro Spallanzani a émis l'hypothèse que les chauves-souris utilisaient des ondes sonores pour se déplacer. En 1826, Jean-Daniel Colladon a calculé la vitesse du son dans l'eau et, en 1842, Christian Doppler a décrit l'effet Doppler. Les cristaux piézoélectriques (découverts par les frères Curie) vibrent sous l'effet d'un courant alternatif. Tout cela a conduit au développement des transducteurs US. Les ultrasons ont d'abord été utilisés à des fins thérapeutiques et n'ont été utilisés pour l'imagerie que dans les années 1940. En 1958, ils ont été utilisés pour la première fois pour étudier le fœtus et l'utérus.

Développement de la tomodensitométrie et de l'IRM

La tomographie informatisée (CT) a été développée en 1967 par Sir Godfrey Hounsfield et a été utilisée pour la première fois sur un patient en 1971. Elle est largement utilisée - en 2019/20, 5,9 millions de tomodensitogrammes ont été effectués dans le NHS et, en 2020, environ 300 millions de tomodensitogrammes étaient effectués chaque année dans le monde. ^{2 3} Contrairement aux rayons X, les tissus mous sont contrastés par des détails anatomiques et les images sont présentées en coupes transversales bidimensionnelles. Cela permet d'obtenir une plus grande précision de diagnostic et d'examiner une plus grande variété d'organes internes. Le champ d'application de la tomodensitométrie continue de se développer, en particulier dans la prise en charge des accidents vasculaires cérébraux et de la médecine cardiaque.

Le développement de l'imagerie par résonance magnétique (IRM) a impliqué des scientifiques, des cliniciens et des techniciens de différents domaines. Les scientifiques Felix Bloch et Edward Purcell ont introduit séparément mais simultanément le concept de résonance magnétique nucléaire (RMN), pour lequel ils ont reçu le prix Nobel de physique en 1952. Les premières images RMN ont été publiées en 1973 par Paul Lauterbur. L'IRM est aujourd'hui utilisée dans presque toutes les spécialités médicales et, en raison de sa clarté et de sa précision, elle est considérée comme l'étalon-or de l'imagerie. En 2019/20, 3,8 millions d'IRM ont été réalisées dans le NHS.

Échographie - non obstétrique

L'US n'implique pas l'utilisation de radiations ionisantes. Elle peut donc être utilisée en toute sécurité pendant la grossesse, chez les enfants et lorsque des examens répétés sont nécessaires.

Il crée une image à partir de la réflexion d'ondes sonores à haute fréquence par les interfaces entre les tissus. Le coût relativement faible et la grande portabilité de l'équipement américain constituent des avantages particuliers pour une utilisation de masse.

Elle est utilisée à diverses fins diagnostiques et thérapeutiques et les progrès technologiques ont permis d'améliorer considérablement la qualité de l'imagerie.

• Échographie abdominale - notamment du foie et de la vésicule biliaire (cirrhose, tumeur maligne, calculs biliaires) ; du pancréas (cancer du pancréas, pancréatite) ; évaluation de l'appendicite ; évaluation d'un traumatisme abdominal contondant ; anévrisme de l'aorte.

• Échographie urologique - notamment des reins (glomérulonéphrite, calculs rénaux), de la vessie, de la prostate, des testicules (torsion, épidémio-orchite, testicule non descendu).

• Échographie gynécologique (également échographie transvaginale) - notamment pour distinguer une masse ovarienne d'une masse annexielle, différencier un cancer de l'ovaire d'une tumeur ovarienne bénigne, surveiller la production de follicules pendant un traitement contre la stérilité, identifier une grossesse extra-utérine (par échographie transvaginale), identifier l'emplacement précis d'un stérilet ou d'une môle hydatiforme. L 'US est également utilisée de manière routinière en obstétrique, pour surveiller la croissance et dépister les anomalies fœtales.

• Échographie de la thyroïde - distinction entre les masses thyroïdiennes et le cancer de la thyroïde.

• Échographie mammaire - cancer du sein (en même temps que la mammographie) ; grosseurs bénignes du sein.

• Musculo-squelettique - utilisé pour diagnostiquer des affections telles que la tendinite d'Achille, les tendinopathies, les lésions, les bourses, les épanchements de l'épaule, du coude, du poignet, du genou, de la hanche et du pied, le dépistage de la dysplasie du développement de la hanche et les déchirures musculaires.

• Grosseurs - distinguer la nature des grosseurs presque partout sur le corps (lipomes, kystes, ganglions lymphatiques).

• Vasculaire - diagnostic de la thrombose veineuse profonde ; varices

• Poumons - diagnostic du pneumothorax.

Pour plus de détails, veuillez consulter l'article Échographie - Non-obstétrique.

Tomographie assistée par ordinateur

Il existe deux types de tomodensitométrie :

• CT scan conventionnel où le scan est pris tranche par tranche.

• Scanner en spirale - un scan continu effectué en spirale.

Ses avantages sont les suivants : meilleure précision que l'échographie ; rapidité par rapport à l'IRM ; la plupart des systèmes peuvent être scannés.

Les inconvénients sont les suivants :

• Nécessite de retenir sa respiration (ce qui peut être difficile pour certains patients, en particulier ceux qui souffrent d'affections pulmonaires telles que la BPCO).

• Les artefacts sont fréquents (par exemple, les clips métalliques).

• Doses de radiation élevées par rapport à celles des radiographies du système ou de la partie du corps équivalent.

• Risque de cancer et de leucémie chez l'enfant si le fœtus est exposé pendant la grossesse de la mère.

Des produits de contraste peuvent être utilisés dans les tomodensitogrammes pour améliorer l'imagerie, mais l'utilisation de produits de contraste ajoute des risques supplémentaires, notamment l'anaphylaxie et l'aggravation de l'insuffisance rénale (en particulier avec les tomodensitogrammes à base d'iode), ainsi que des effets secondaires plus mineurs.

Pour plus de détails, veuillez consulter l'article sur la tomographie informatisée (CT).

Imagerie par résonance magnétique

L'IRM est utilisée parallèlement à la tomodensitométrie et à l'échographie, et l'a largement supplantée pour certaines indications. Toutefois, les contre-indications des deux techniques sont différentes et peuvent déterminer le type d'imagerie utilisé.

Les indications de l'IRM sont les suivantes

• Système nerveux central - accident vasculaire cérébral, troubles démyélinisants, tumeurs.

• Musculo-squelettique - déchirures des ligaments.

• Système circulatoire - veines et artères.

• Cardiaque - structure cardiaque, ischémie.

Les avantages sont les suivants

• Sans danger pour le patient (aucune radiation n'est utilisée).

• Images très détaillées aussi bonnes que celles d'une tomodensitométrie.

• Agent de contraste (si utilisé) moins allergène que les agents à base d'iode utilisés dans les tomodensitogrammes.

Les inconvénients sont les suivants :

• Disponibilité limitée.

• Procédure bruyante et longue (30 minutes ou plus), au cours de laquelle le patient peut être contraint de rester allongé. Cela peut être particulièrement difficile pour les patients souffrant de claustrophobie ou d'anxiété (il existe des scanners IRM ouverts, mais ils ne sont pas disponibles en routine).

• L'IRM est contre-indiquée si le patient porte un implant métallique (y compris un stimulateur cardiaque, des clips d'anévrisme, certains stents cardiaques) ou un corps étranger (fragments métalliques dans un œil).

Investigations cardiologiques

L'échographie, la tomodensitométrie et l'imagerie par résonance magnétique (IRM) sont toutes trois utilisées pour l'étude des symptômes cardiologiques. Les principes, y compris les risques et les effets secondaires, sont similaires à ceux observés dans l'utilisation de ces outils dans d'autres domaines cliniques. En outre, les techniques de balayage basées sur les radionucléotides sont largement utilisées.