L'imagerie médicale utilise différents signaux pour explorer le corps ...
En fonction des rayonnements, la matière subit des dommages plus ou moins
importants. ... un rayonnement ionisant entre plus ou moins en interaction, selon
sa nocivité, avec ... un complexe enzymatique ayant pour fonction de « corriger
les erreurs ». ..... La scintigraphie est un examen durant lequel une petite
quantité de ...
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1° CBSV
THEME :SYSTEME VIVANT ORGANISATION DE LA MATIERE
Sous-thème : Exploration médicale.
Activité :
Imagerie Médicale
THEME : LES SYSTEMES VIVANTS
SOUS-THEME : Les organismes peuvent être explorés par des techniques adaptées à chaque échelle
CONNAISSANCESCAPACITESLimagerie médicale utilise différents signaux pour explorer le corps humain
Les structures anatomiques observables par imagerie médicale sont les os, les tissus mous et les cavités.
Les signaux, rayons X et ultrasons, interagissent avec les structures anatomiques : transmission, absorption, réflexionObserver des clichés de radiographie aux rayons X et déchographie pour :
Annoter un schéma simplifié du principe de la technique dimagerie
Mettre en relation la nature du signal et ses interactions avec la structure anatomique explorée
Pré-requis de seconde :
Ondes sonores et ondes électromagnétiques
Classement des ondes
Domaines de fréquences
Calcul de la vitesse
Réflexion, transmission, absorption
Cette activité permet de distinguer les ondes et phénomènes physiques utilisés dans les échographies et radiographies, et de comprendre le comportement des ondes face aux milieux rencontrés
Déroulement de la séance : 2 heure en effectif réduit avec écriture en fin de séance des définitions.
Distribuer le document aux élèves.
Faire lire à haute voix le texte par des élèves
Répondre aux questions des élèves sur les termes non compris
Faire chercher par écrit les réponses aux questions posées.
Echanger les réponses ;
Ressources :
Site édumédia radiographie
HYPERLINK "http://www.medramo.ac.ma/fmp/images/docs/cours/base_physique_de_la_radiologie.pdf" http://www.medramo.ac.ma/fmp/images/docs/cours/base_physique_de_la_radiologie.pdf
http://culturesciences.chimie.ens.fr/dossiers-dossierstransversaux-Imagerie_Medicale-Radiographie_Histoire_Demirdjian.html
1° CBSV
THEME :SYSTEME VIVANT ORGANISATION DE LA MATIERE
Sous-thème : Exploration médicale.
Activité :
Imagerie Médicale
1 :
2 :
3 :
4 :
5 :
6 :
Un peu daide :
Observe les clichés suivants , images obtenues lors de différents examens médicaux, et procède à un premier classement . Lune des familles possède un intrus. Trouve le !
Recherche sur internet les informations qui te permettront de distinguer ces clichés en donnant :
Le type donde
Le principe de fonctionnement de la radiographie et de léchographie (faire un schéma simple )
Le phénomène physique optique utilisé
Le comportement des ondes sur les différents organes
Faire un autre tableau de synthèse en tenant compte de ces caractéristiques
Correction : Imagerie médicale
1 : radiographie de la main
2 : échographie du cur
3 : radiographie des poumons
4 : échographie du ftus
5 : radiographie de la tête(scanner)
6 : radiographie de labdomen
Radiographie
Echographie
1
2
3
4
5
6
Lintrus est lexamen 5 qui est un scanner : radiographie pour laquelle le générateur est en mouvement autour du corps.
Radiographie
Echographie
Type dondeElectromagnétiqueSonorePrincipe de fonctionnement EMBED PBrush
EMBED PBrush EMBED PBrush Phénomène optique utiliséTransmission et AbsorptionTransmission et RéflexionComportement des ondes face au organesLes ondes traversent les tissus mais sont plus absorbées par les tissus denses comme les os qui apparaissent blancs. Les tissus moins denses apparaissent gris et les tissus peu denses apparaissent noirLes ondes traversent les tissus, mais chaque fois quil y a changement dinterface, il y a réflexion.
Il ny a aucune réflexion entre leau et la peau, donc grande absorption, la zone apparaît noire
Il y a peu de réflexion si le tissu est mou ( foie, rein ), la zone apparaît grise
Il y a réflexion presque totale entre tissus mou et os ( muscle- os ), la zone apparaît blanche
Il y a réflexion totale entre tissus mou et air ( peau- air ), la zone apparaît blanche, doù lintérêt des gels échographiquesImage perçue SHAPE \* MERGEFORMAT
Limage est obtenue sur la plaque par transmission du signal à travers le milieu
SHAPE \* MERGEFORMAT
Limage est obtenue sur la sonde par réflexion du signal sur le milieu
Fiche prof : Imagerie médicale
Limagerie médicale :
Elle regroupe les moyens d'acquisition et de restitution d'images à partir de différents phénomènes physiques (résonance magnétique, réflexion d'ondes ultrasons, radioactivité, absorption des rayons X...).
Pour s'y retrouver parmi les multiples possibilités d'examens médicaux, (rayons X, échographie, thermographie, audiogramme, électrocardiogramme etc.) une façon est de les considérer du point de vue du type de signal analysé pour parvenir à un diagnostic. Un signal est la variation dune grandeur physique porteuse dune information.
Si la médecine nucléaire est laissée de côté, trois types de signaux sont utilisés:
les signaux électriques,
les signaux qui mettent en jeu une onde sonore,
les signaux qui font intervenir les ondes électromagnétiques.
Lors de l'utilisation d'un signal électrique, comme dans le cas de l'électrocardiogramme ou de l'électromyogramme, le détecteur enregistre la production par le corps d'un signal électrique, ou la réponse à un tel signal.
Les deux autres types de signaux mettent en jeu des ondes : une onde est une perturbation qui se propage.
Les ondes sonores se retrouvent principalement dans l'utilisation d'un stéthoscope, ou avec les audiogrammes et les échographies. Elles se propagent dans l'air à la vitesse de 340 m.s-1 et plus rapidement dans les milieux matériels comme l'eau ou les tissus du corps. Les ultrasons sont des ondes sonores, de fréquences supérieures à 20 000 Hz, utilisées pour les échographies si utiles au diagnostic prénatal. Ils sont envoyés par une sonde et l'analyse du temps qu'ils mettent pour revenir renseigne sur la position, la forme ou les dimensions du bébé. Chaque fois dun faisceau dultrasons rencontre une interface, cest à dire un changement de milieu de propagation, une partie des ondes est réfléchie.
Suivant leurs fréquences, les ondes électromagnétiques peuvent être ou non visibles par l'il humain. Les ondes électromagnétiques lumineuses visibles par l'il humain sont émises à des fréquences entre 3,7.1014 Hz et 7,5.1014Hz. Les ondes non perceptibles par l'il peuvent être :
les dangereux rayons X (de fréquences comprises entre 1016 Hz et 1020 Hz) pour les radiographies ou le scanner. Au cours de leur trajet dans la matière organique, les rayons X subissent une atténuation qui dépend de la composition et de lépaisseur des structures rencontrées
l'infrarouge (entre 1011 Hz et 1014 Hz) pour les thermographies, ou les ondes utilisées pour I'IRM (de fréquence l08Hz).
La vitesse de propagation de ce type d'onde est de 3,00.108m.s-1 dans le vide, et sensiblement moins dans les milieux matériels, quand elles ne sont pas absorbées.
Daprès : BORDAS seconde 2010
Récapitulatif des rayonnement en fréquence
Récapitulatif des rayonnement en longueur donde
Cours : Imagerie médicale - signaux
Limagerie médicale utilise différents signaux pour explorer le corps humain : signaux sonores et électromagnétiques.
Ces signaux sont caractérisés par leur fréquence en Hz
Les signaux sonores se propagent uniquement dans un milieu, alors que les signaux électromagnétiques se propagent aussi dans le vide.
Le signal utilisé dans léchographie est un signal sonore appelé ULTRASON ( son inaudible pour loreille humaine ) sans danger pour lorganisme.
Le signal utilisé dans la radiographie est un signal électromagnétique appelé RAYON X présentant un danger pour lorganisme car très énergétique.
Les structures anatomiques observables par imagerie médicale sont les os, les tissus mous ( muscles, peau,
et les cavités ( veines, artères, cur, oreilles,
)
Les signaux, rayons X et ultrasons, interagissent avec les structures anatomiques : transmission, absorption, réflexion
Radiographie
SHAPE \* MERGEFORMAT
Echographie SHAPE \* MERGEFORMAT
EXERCICES : Imagerie médicale - signaux
Compétences :
- Utiliser les puissances de 10
- Utiliser la calculette
- Restituer des connaissances
- Justifier une affirmation en argumentant
Exercice 1 :
Les ultrasons sont des ondes sonores, de fréquences supérieures à 20 000 Hz
Ecrire cette fréquence en utilisant la puissance de 10 appropriée
Ecrire cette fréquence en utilisant le préfixe approprié
Représenter lallure du signal ultrasonore
On peut calculer la distance ( séparant 2 positions maximales du signal grâce à la relation :
QUOTE f : fréquence en Hz et c vitesse de la lumière dans le vide
Calculer la distance (
Exercice 2 :
Lors dune radiographie, le patient est placé entre un émetteur de rayons X et une plaque photographique. Les rayons X traversent la partie du corps du patient étudiée et viennent noircir la plaque.
Mais cette partie des rayons X est absorbée au cours de leur traversée. Cette absorption dépend du milieu de propagation. Par exemple, une assemblée datomes a dautant plus deffet sur un rayon X, de fréquence donnée, que les atomes qui la composent sont lourds. Les os et les chairs nont ainsi pas la même influence sur le faisceau de rayons X, ce qui explique les différences de teintes sur un cliché radiographique. Et les agrafes chirurgicales sont constituées datomes visiblement plus lourds que les os.
Les rayons X sont-ils des signaux sonores ou électromagnétiques ?
Quelle grandeur caractéristique différencie les rayons X des ondes ultrasonores utilisées en échographie ?
Les agrafes chirurgicales sont en nitinol, alliage datomes de nickel et de titane. Justifier la dernière phrase du texte.
Exercice 3 :
Lors dune échographie, la sonde émet des salves ultrasonores de très courte durée. La même sonde enregistre les échos renvoyés par les surfaces de séparation des différents milieux. Sur lenregistrement ci-dessous, 1 div ( division ) correspond à une durée de 50 µs .
Déterminer la durée qui sécoule entre la réception des échos issus de B et C.
Calculer la dimension d de la structure explorée dans les tissus mous, sachant que la vitesse de propagation des ultrasons dans ces tissus est de lordre de 1,5.103 m.s-1.
Pour mon rendez-vous médical annuel, je dois amener mes échographies. Je vais tout fouiller pour les retrouver, puis je trierai les échographies. FACILE !!!
Sera-t-il capable de faire le tri ?
Peux-tu aider Gaston à distinguer l échographie de la radiographie ?
blanc
source
Milieu très absorbant
Plaque
Ecran
Signal faiblement transmis
noir
Signal émis
Signal réfléchi
sonde
Signal transmis très atténué
Milieu très absorbant
Signal faiblement transmis
Source
Milieu plus ou moins absorbant
Image
os
peau
Zone blanche
Zone noire
Signal très absorbé
Signal peu absorbé, transmis
RX émis
Source
Image
US émis
Milieu plus ou moins absorbant
os
US réfléchi
peu absorbé, transmis
tissu mou
US réfléchi très absorbé
Zone blanche
Zone noire
