Imagerie médicale

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Imagerie médicale : Les fondamentaux : radioanatomie, biophysique, techniques et séméiologie en radiologie et en médecine nucléaire
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Les auteurs
Préface
Table des matières
Abréviations et symboles
Terminologie en imagerie
Radiographie
Tomodensitométrie
Échographie
IRM
Médecine nucléaire
Radioanatomie
Partie I : Introduction
Chapitre 1 Histoire de l'imagerie médicale
Chapitre 2 Caractéristiques d'une image médicale
Numérisation, pixels, voxels
Résolution spatiale
Bruit
Contraste
Images en projection et images en coupes
Présentation et orientation des images
Archivage
Bibliographie
Partie II : Méthodes
Section A : Acquisition
Chapitre 3 Radiographie
Introduction
Principes fondamentaux
Présentation de la chaîne de détection
Production des rayons X
Première étape : créer un faisceau d'électrons dans une ampoule sous vide
Faisceau d'électrons fortement accéléré vers l'anode génératrice des rayons X
Interactions sur l'anode
Trois paramètres utilisés pour régler la qualité et l'intensité du faisceau de rayons X
Aspects géométriques du faisceau
Trajet des rayons X entre la cathode et le patient : collimation et filtrage
Interaction des rayons X chez le patient
Effet photoélectrique (figure 3.3)
Effet Compton
Influence des paramètres sur la formation de l'image
Détection des rayons X transmis, fabrication de l'image radiographique
Films photographiques et couple écran renforçateur - film
Écran radioluminescent à mémoire (computed radiography [CR])
Capteurs plans (direct radiography [DR])
Amplificateur de luminance et télévision en circuit fermé
Système EOS
Représentation des images
Artefacts et distorsion de l'image
Agrandissement et flou
Distorsion géométrique
Superposition et sommation des images
Indications et limites
Radiologie ostéoarticulaire
Radiologie thoracique
Radiologie digestive
Sénologie
Radiologie interventionnelle
Vasculaire
Conclusion
Remerciements
Bibliographie
Chapitre 4 Tomodensitométrie (TDM)
Introduction
Anatomie d'un scanner
Élément mobile tournant au sein d'un support fixe
Autres éléments
Interaction des rayons X avec la matière
Formation de l'image
Modes d'acquisition
Mode radio
Mode séquentiel
Mode hélicoïdal
Densité
Traitement des images en TDM
Filtres
Fenêtrage
Mesures
Reconstructions de données volumiques
Traitements spécifiques
Principaux artefacts
Artefacts de mouvement
Artefacts métalliques
Effet de volume partiel
Produits de contraste
Principes
Effets indésirables, contre-indications et interactions
Réactions non allergiques
Réaction physiologique à l'injection de produit de contraste
Réaction d'hypersensibilité immédiate non immunoglobulines E (IgE)-dépendante
Réactions allergiques: réactions d'hypersensibilité immédiate allergique
Néphrotoxicité et insuffisance rénale
Perturbation du métabolisme thyroïdien
Grossesse
Acquisition multiphase
Radioprotection en TDM
Indications cliniques
Conclusion
Références
Chapitre 5 Médecine nucléaire
Introduction
Médicaments radiopharmaceutiques (MRP)
Généralités
Critères de choix du MRP pour l'imagerie
Propriétés physiques du radionucléide
Propriétés biochimiques du vecteur
Principaux radiopharmaceutiques utilisés en scintigraphie conventionnelle
Principaux MRP utilisés en TEP
Généralités
Intérêt du 18F-FDG
Fixations physiologiques du 18F-FDG
MRP pour la thérapie
Évolutions récentes
Instrumentation
Détection des photons γ
Interaction avec le cristal scintillant
Photomultiplication
Sélection par l'énergie
Localisation de l'impact du photon γ sur le cristal
Types d'enregistrement des données
Gamma-caméra
Collimation physique
Détecteurs plans de grande dimension
Résolution spatiale et sensibilité
Images planaires
Tomographie, scintigraphie
Caméra TEP
Collimation électronique
Blocs détecteurs arrangés en couronne
Résolution spatiale et sensibilité
Caméras hybrides et dosimétrie
Quantification de la fixation
Évolutions technologiques récentes
Gamma-caméras à cristaux semi-conducteurs
Caméras TEP « numériques » et TEP-IRM
Chapitre 6 Radioprotection
Fondements de la radioprotection
Nature et effets des RI
Grandeurs et unités utilisées en dosimétrie, radiobiologie et radioprotection
Grandeurs physiques : reflet des interactions physiques des RI avec la matière
Grandeurs dosimétriques : évaluation du risque pour la santé des RI
Épidémiologie
Mise en œuvre pratique
Informations à délivrer aux patients
Conclusion
Chapitre 7 Échographie
Notion d'onde mécanique
Propriétés du milieu de propagation
Ondes sinusoïdales
Propriétés acoustiques des tissus
Atténuation
Interface entre milieux de propagation
Principes de l'échographie
Ligne échographique
Réalisation d'une image en mode B
Mode temps-mouvement (TM)
Mode 3D
Bases sémiologiques du mode B
Échogénicité
Cône d'ombre et renforcement postérieur
Modes Doppler
Effet Doppler
Mode Doppler continu
Mode Doppler pulsé
Représentation du signal Doppler
Mode imagerie Doppler
Agents de contraste échographiques
Principes des microbulles
Effets indésirables et contre-indications
Bases technologiques
Capteurs ou sondes d'échographie
Conclusion
Caractéristiques générales de l'échographie
Perspectives d'avenir
Chapitre 8 Imagerie par résonance magnétique
Principes de la résonance magnétique nucléaire
Introduction
Spin nucléaire
En l'absence d'un champ magnétique statique
En présence d'un champ magnétique statique significatif
Excitation par rayonnement électromagnétique
Naissance du signal RMN et la relaxation transversale
Référentiel ou repère tournant
Écho de Spin
Écho de gradient
Relaxation longitudinale
Séquences et leurs pondérations
Agents de contraste en IRM
Agents T1
Agents T2
Complications et effets indésirables
SRM
Codage spatial et formation de l'image
Codage spatial
Principe général
Gradients de champs magnétiques
Excitation sélective
Localisation des points dans le plan de coupe
Localisation des colonnes ou codage en fréquence
Localisation des lignes ou codage en phase
Transformée de Fourier
Reconstruction de l'image
En résumé : acquisition des signaux
Reconstruction de l'image à partir des signaux
Autres séquences d'intérêt
Imagerie pondérée en diffusion
Imagerie pondérée en perfusion
IRM fonctionnelle d'activation cérébrale
Instrumentation
Champ magnétique statique B0 : l'aimant
Codage spatial : les bobines de gradient
Émission RF et recueil du signal : les antennes
Réalisation en pratique d'une IRM
Contre-indications de l'IRM
Déroulement d'un examen
Analyse des images
Section B : Reconstruction de l'image
Chapitre 9 Reconstruction tomographique
Rétroprojection filtrée
Reconstruction itérative
Références
Chapitre 10 Traitement de l'image reconstruite
Introduction
Reconstructions d'acquisitions volumiques
Reconstructions multiplanaires (MPR)
Reconstructions projectives
Segmentation
Rendu de volume
Recalage, soustraction, fusion
Recalage
Soustraction
Fusion
Réalité augmentée
Conclusion
Section C : Analyse de l'image
Chapitre 11 Perception de l'image
Étapes de la perception visuelle
Perception du contraste et des couleurs
Résolution spatiale
Particularités normales de la vision susceptibles d'interférer avec la perception des images
Contraste simultané
Illusions visuelles
Figures ambigües
Remplissage perceptif
Objets « impossibles »
Limitations de perception visuelle liées au vieillissement physiologique ou à des maladies de l'observateur
Conséquences pour l'analyse des images
Précautions dans la visualisation des images
Compréhension des traitements d'images « involontaires »
Adaptation de la présentation des images aux performances visuelles de l'imageur
Importance de la confrontation à une base de connaissance solide de l'imageur
Conclusion
Référence
Chapitre 12 Erreurs en imagerie médicale
Introduction
Erreurs procédurales
Erreurs de détection
Erreurs d'interprétation
Erreurs de communication
Solutions d'amélioration
Section D : Considérations pratiques
Chapitre 13 Demande et compte-rendu des examens d'imagerie
Introduction
Rédaction de la demande d'examen
Lecture d'un compte-rendu d'imagerie
Chapitre 14 Coûts des examens d'imagerie en France
Références
Partie III : Séméiologie en imagerie des processus physiopathologiques
Chapitre 15 Processus tumoraux
Définition et rôle de l'imagerie : détection et caractérisation
Imagerie du syndrome tumoral
Signes directs du syndrome tumoral : contraste en signal
Signes indirects: syndrome de masse et syndrome obstructif
Lésions tumorales osseuses
Bilan d'extension
Suivi des traitements
Référence
Chapitre 16 Processus inflammatoires
Physiopathologie de l'inflammation
Phase initiale: œdème
Radiographies
Inflammation des tissus mous et des organes pleins
Inflammation osseuse
Inflammation pulmonaire
Séreuses
TDM
IRM
Échographie
Phase séquellaire: fibrose
Radiographie et TDM
IRM
Médecine nucléaire
Scintigraphie au 67Ga
TEP au 18F-FDG
Chapitre 17 Processus infectieux
Introduction
Phase initiale: œdème
Radiographies
Infections des tissus mous et des organes pleins
Infection osseuse
Infection des tissus pulmonaires
TDM
IRM
Échographie
Phase d'état: abcès
Radiographies
TDM
Échographie
IRM
Phase séquellaire: modifications structurelles
Radiographies et TDM
Atteintes osseuses
Atteintes pulmonaires
Atteinte des tissus mous
IRM
Médecine nucléaire
MRP généralistes (18F-FDG, leucocytes marqués, 67Ga)
MRP à spécificité tissulaire
Traceur ostéotrope : 99mTc-HMDP
Traceur du cortex rénal : 99mTc-DMSA
Chapitre 18 Processus ischémiques
Ischémie : définition et mécanismes
Imagerie des processus ischémiques
Radiographie standard
Angiographie X
TDM
IRM
Échographie
Médecine nucléaire
Exploration de la perfusion tissulaire
Exploration des conséquences de l'ischémie : l'hypoxie cellulaire
Chapitre 19 Processus hémorragiques
Introduction
Imagerie des processus hémorragiques
Radiographies
Échographie
TDM
TDM sans injection
TDM avec injection
Artériographie
IRM
Scintigraphie aux hématies marquées au 99mTc
Conclusion
Partie IV : Séméiologie par organes
Chapitre 20 Imagerie ostéoarticulaire
Connaître les principaux avantages, limites et indications des examens d'imagerie
Radiographies : principales indications, aspects normaux et pathologiques
Indications des radiographies en pathologie ostéoarticulaire
Aspects normaux
Anomalies osseuses
Anomalies des tissus musculosquelettiques non calcifiés (tendons, ligaments, muscles, ménisques)
Cas particulier du cartilage
TDM : principales indications et analyse séméiologique
Indications
Analyse des tissus
IRM : principales indications, aspects normaux et pathologiques
Généralités
Aspects normaux
Indications
Analyse
Échographie
Généralités
Aspects normaux
Indications
Analyse
Scintigraphie osseuse : avantages, limites et principales indications
Généralités, avantages et limites
Aspect normal
Indications
Principes d'interprétation de la tomoscintigraphie couplée à la TDM
TEP au 18F-FDG
Reconnaître les principales anomalies en imagerie
Fractures et luxations
Cavité et interligne articulaire
Syndrome tumoral
Augmentation de densité radiologique
Diminution de la densité radiologique
Anomalie de l'os médullaire
Chapitre 21 Imagerie du système nerveux central
Radioanatomie
Techniques d'exploration neurologique en radiologie et en médecine nucléaire
Explorations neurologiques en radiologie
Neuroradiologie diagnostique
Neuroradiologie interventionnelle
Explorations neurologiques en médecine nucléaire
Mécanismes physiopathologiques explorés par la TEP et la scintigraphie dans les maladies neurologiques
Principaux MRP et déroulement des examens
Étude de la perfusion et du métabolisme glucidique
Étude de la neurotransmission dopaminergique présynaptique
Sémiologie normale et éléments de sémiologie pathologique
TDM cérébrale
IRM cérébrale
IRM hypophysaire
IRM médullaire
Médecine nucléaire
Séméiologie pathologique élémentaire en fonction des principaux syndromes
Tumeurs cérébrales
Ischémie cérébrale
Hémorragie cérébrale
Épilepsie
Syndromes démentiels
Tremblements et mouvements anormaux
Perspectives
Chapitre 22 Imagerie oto-rhino-laryngologique
Introduction
Imagerie de l'oreille et de l'os temporal
Techniques
Indications et éléments de séméiologie
Oreille externe et moyenne
Pathologie aiguë
Pathologie chronique
Oreille interne
Traumatismes du rocher
Trajet intrapétreux du nerf facial
Imagerie cervicofaciale non oncologique
Fosses nasales et sinus paranasaux
Traumatismes du massif facial
Glandes salivaires
Voies aérodigestives supérieures (VADS)
Thyroïde
Imagerie morphologique des cancers des VADS
Techniques
Indications
Imagerie moléculaire des cancers des VADS : TEP au 18F-FDG
Généralités
Indications
Bilan d'extension
Adénopathie métastatique sans porte d'entrée
Recherche de récidive et évaluation thérapeutique
Chapitre 23 Imagerie thoracique
Radiographie du thorax
Critères de qualité d'une radiographie du thorax
Séméiologie élémentaire de la radiographie du thorax
Indications
TDM thoracique
Technique
Séméiologie élémentaire
Étude du médiastin
Étude du parenchyme
Indications
Scintigraphie pulmonaire de ventilation-perfusion
Technique
Séméiologie élémentaire
Indications
TEP au 18F-FDG
Séméiologie élémentaire
Indications
Bibliographie
Chapitre 24 Imagerie cardiovasculaire
Introduction
Techniques d'imagerie
Particularités des explorations cardiovasculaires en imagerie
Orientation des plans de coupe
Synchronisation à l'ECG
Angiographie
Échographie et Doppler
TDM
Techniques scintigraphiques
Ventriculographie isotopique
Traceurs de la perfusion myocardique
Autres traceurs
IRM
Séquences ciné
Séquences d'imagerie morphologique « sang noir »
Séquences d'imagerie de phase (cartographie des flux)
Séquences de perfusion et de rehaussement tardif
Angiographie par résonance magnétique (ARM)
Grands syndromes et leurs moyens d'exploration
Pathologie des vaisseaux
Sténose artérielle
Anévrisme (figure 24.15)
Dissection
Thrombose veineuse profonde
Pathologies des coronaires : ischémie myocardique et infarctus
Rappels physiopathologiques
Indications de l'imagerie
Test d'ischémie et imagerie des coronaires
Test d'ischémie couplé à l'imagerie
Imagerie des coronaires : TDM et coronarographie
Évaluation de la viabilité myocardique
Diagnostic différentiel
Insuffisance cardiaque
Rappels physiopathologiques
Indication des examens d'imagerie
Estimation de la FEVG
Évaluation de l'œdème aigu du poumon
Bilan étiologique
Chapitre 25 Imagerie de l'abdomen
Connaître les techniques d'imagerie de l'abdomen et pouvoir les expliquer au patient
Techniques radiologiques historiques
Techniques d'imagerie modernes
TDM
Modalités pratiques de réalisation d'une TDM abdominopelvienne
Exploration standard de l'abdomen et du pelvis
Entéro-scanner
Coloscanner ou coloscopie virtuelle
IRM
Modalités pratiques de réalisation d'une IRM abdominale
Échographie
Modalités de réalisation d'une échographie abdominale
Séméiologie de base en imagerie abdominale
Péritoine
Pneumopéritoine
Ascite
Infiltration de la graisse péritonéale
Tube digestif
Dysphagie
Syndrome occlusif
Anomalies de la paroi digestive
Foie et voies biliaires
Calculs vésiculaires
Anomalies des voies biliaires
Surcharge hépatique
Stéatose
Surcharge en fer
Syndrome tumoral
Lésions kystiques
Lésions solides
Principales indications en imagerie abdominale
Principales indications de l'échographie
Principales indications de la TDM
Principales indications de l'IRM
Description et indications des examens de médecine nucléaire
Études dynamiques des transits digestifs
Suivis cellulaires
Scintigraphie splénique
Recherche scintigraphique d'une hémorragie chronique
Scintigraphie aux leucocytes marqués
Étude scintigraphique de la cinétique des plaquettes
Études métaboliques et moléculaires
TEP au 18F-FDG
TEP ou scintigraphie aux analogues de la somatostatine radiomarqués (respectivement au 68Ga et à l'111In)
TEP à la 18F-DOPA (précurseur dopaminergique) et scintigraphie au MIBG-123I (précurseur de l'adrénaline)
TEP à la 18F-choline (précurseur des phospholipides membranaires)
Chapitre 26 Imagerie de l'appareil urogénital
Technique et séméiologie en imagerie
Échographie
Reins : aspect normal
Uretères : imagerie anatomique normale
Vessie : imagerie anatomique normale
Prostate
Testicules
Abdomen sans préparation (ASP)
Urographie intraveineuse (UIV)
Tomodensitométrie (TDM)
Technique
Séméiologie
Reins
Phase sans injection de produit de contraste
Phase corticale
Phase parenchymateuse ou néphrographique
Phase pyélocalicielle dite « excrétoire »
Cavités pyélocalicielles
Uretères
Vessie
Prostate
Vésicules séminales
Vaisseaux rénaux
Espaces et fascias rétropéritonéaux
Surrénales
Imagerie par résonance magnétique (IRM)
Technique
Séméiologie
IRM rénale
IRM pelvienne
IRM vésicale
IRM prostatique
Scintigraphie dynamique
Angiographie
Scintigraphie corticale
Mesures de clairance
Cystographie rétrograde (ascendante) ou sus-pubienne
Urétrographie rétrograde (ascendante)
Grands syndromes cliniques
Syndrome obstructif
Obstruction aiguë
Cas particulier de la colique néphrétique
Couple ASP-échographie
Dilatation des cavités pyélocalicielles
Examen tomodensitométrique (TDM)
Syndrome obstructif chronique
Conduite à tenir devant un syndrome obstructif
Exploration des masses et tumeurs
Exploration d'une masse rénale
Vessie
Prostate
Pathologie infectieuse
Chapitre 27 Imagerie des seins et du pelvis féminin
Gynécologie
Techniques d'exploration pour la pathologie gynécologique
en imagerie gynécologique
Éléments sémiologiques échographiques et tomodensitométriques des principales urgences gynécologiques
Douleurs pelviennes
Grossesse extra-utérine
Torsion d'annexe
Infection génitale haute (salpingite aiguë)
Endométriose
Saignement d'origine gynécologique
Signal des principaux liquides et solides rencontrés dans les tumeurs ovariennes en IRM
Sénologie
Techniques d'exploration en pathologie mammaire
Dépistage de masse organisé et sa cible
Principales indications des examens sénologiques diagnostiques
Éléments sémiologiques en imagerie mammaire
examens sénologiques interventionnels
Modalités du bilan métastatique d'extension du cancer du sein
Intérêt et perspectives de l'imagerie TEP dans le bilan des cancers pelviens et des cancers du sein
Technique du « ganglion sentinelle » (ou du nœud lymphatique sentinelle)
Principe
Indications
Réalisation
Repérage visuel colorimétrique
Repérage par la méthode isotopique
Chapitre 28 Imagerie des glandes endocrines
Thyroïde
Généralités
Techniques et séméiologie normale
Échographie
Scintigraphie
Séméiologie pathologique élémentaire
Nodule
Échographie
Scintigraphie
Dysthyroïdies
Maladie de Basedow
Échographie
Scintigraphie
Thyroïdite auto-immune de Hashimoto
Échographie
Scintigraphie
Adénome et goitre multinodulaire toxique
Échographie
Scintigraphie
Thyroïdite de De Quervain
Échographie
Scintigraphie
Parathyroïdes
Généralités
Séméiologie pathologique
Échographie, IRM, TDM
Scintigraphie
Surrénales
Généralités
Séméiologie normale
TDM, IRM
Scintigraphie
Séméiologie pathologique
Hypercortisolisme
TDM, IRM
Scintigraphie
Hyperaldostéronisme primaire
TDM, IRM
Scintigraphie
Tumeurs de la médullosurrénale
TDM, IRM
Scintigraphie
Insuffisance surrénale primaire
Pancréas
Généralités
Séméiologie normale
Séméiologie pathologique : exploration d'une tumeur endocrine du pancréas
TDM, IRM
Scintigraphie
Chapitre 29 Imagerie pédiatrique
Radioprotection
Ostéoarticulaire
Un os en croissance
Croissance osseuse
Maturation osseuse
Reconnaître une fracture chez un enfant
Quelles incidences faut-il réaliser ?
Particularités des fractures de l'enfant
Fracture non visible sur la radiographie
Système nerveux central
Échographie transfontanellaire (ETF)
Échographie médullaire
Abdomen
Échographie
Radiographie d'abdomen sans préparation
Opacifications digestives
TDM abdominale
IRM abdominale
Scintigraphie au pertechnétate
Scintigraphie à la méta-iodobenzylguanidine
Appareil urinaire
Fœtus
Thorax
Technique
Critères de qualité
Communication
Partie V : Corrigés des entraînements
Entraînement 3.1 : QCM
QCM 1
QCM 2
QCM 3
QCM 4
QCM 5
QCM 6
Entraînement 4.1 : QCM
QCM 1
Commentaire
QCM 2
Commentaire
QCM 3
Commentaire
Commentaire
QCM 5
Commentaire
Entraînement 5.1 : QCM
QCM 1
QCM 2
QCM 3
QCM 4
QCM 5
Entraînement 6.1 : QCM
QCM 1
QCM 2
QCM 3
QCM 4
QCM 5
QCM 6
Entraînement 7.1 : QCM
QCM 1
QCM 2
QCM 3
QCM 4
QCM 5
Entraînement 8.1 : QCM
QCM 1
QCM 2
QCM 3
QCM 4
QCM 5
Entraînement 10.1 : QCM
QCM 1
QCM 2
Entraînement 15.1 : QCM
QCM 1
QCM 2
QCM 3
QCM 4
Entraînement 16.1 : QCM
QCM 1
QCM 2
QCM 3
QCM 4
QCM 5
QCM 6
QCM 7
QCM 8
QCM 9
QCM 10
Entraînement 17.1 : QCM
QCM 1
QCM 2
QCM 3
QCM 4
QCM 5
QCM 6
QCM 7
QCM 8
QCM 9
QCM 10
Entraînement 18.1 : QCM
QCM 1
QCM 2
QCM 3
QCM 4
Entraînement 19.1 : QCM
QCM 1
QCM 2
QCM 3
QCM 4
Entraînement 20.1 : QCM
QCM 1
QCM 2
QCM 3
QCM 4
QCM 5
QCM 6
QCM 7
QCM 8
Entraînement 21.1 : QCM
QCM 1
QCM 2
QCM 3
QCM 4
QCM 5
QCM 6
Entraînement 22.1 : QCM
QCM 1
QCM 2
QCM 3
QCM 4
Entraînement 23.1 : QCM
QCM 1
QCM 2
QCM 3
QCM 4
QCM 5
QCM 6
QCM 7
Entraînement 24.1 : QCM
QCM 1
QCM 2
QCM 3
Commentaire
QCM 4
QCM 5
QCM 6
Entraînement 25.1 : QCM
QCM 1
QCM 2
QCM 3
QCM 4
QCM 5
Entraînement 26.1 : QCM
QCM 1
QCM 2
QCM 3
QCM 4
QCM 5
QCM 6
QCM 7
QCM 8
Entraînement 27.1 : QCM
QCM 1
Commentaire
QCM 2
Commentaire
QCM 3
QCM 4
Commentaire
Entraînement 28.1 : QCM
QCM 1
QCM 2
QCM 3
QCM 4
QCM 5
Entraînement 29.1 : QCM
QCM 1
QCM 2
QCM 3
QCM 4
QCM 5
Index