L’imagerie médicale : radio, écho, scanner, IRM

Les technologies d’imagerie médicale sont devenues des outils incontournables au service du diagnostic médical. En permettant d’observer les organes in vivo, sans ouvrir, elles ont permis un progrès important de la médecine et de la chirurgie contemporaines. Petit tour d’horizon des différentes techniques et de leur histoire.

La radiographie est née en 1895. Elle a ouvert la voie à l’imagerie médicale qui, à sa suite, a fait de rapides progrès dans la deuxième moitié du XXe siècle. Son principe : des rayons X dirigés à travers les organes sont plus ou moins absorbés par les tissus selon leur nature.

Sur les clichés, les os apparaissent en blanc, les organes en gris. Les liquides n’arrêtant pas les rayons apparaissent en noir. Un film photographique, aujourd’hui remplacé par des détecteurs électroniques, recueille et numérise l’image. La radiographie est particulièrement utilisée en orthopédie, en soins dentaires et en mammographie.

Elle permet également de déceler des tumeurs des poumons. La mise en présence de rayons X peut provoquer des effets secondaires en cas d’exposition prolongée ou répétée. L’usage de la radiographie est réglementé et surveillé. Une radio ne dure pas plus de quelques secondes.

Le scanner a été mis au point dans les années 1970. Son principe réside aussi dans l’utilisation des rayonnements X, mais l’appareil permet de visualiser les organes en 3D sous forme de coupes successives.

À cet effet, les rayons X circulent autour du patient allongé dans une sorte de tube, afin d’obtenir des images en coupe, améliorant la résolution spatiale et permettant une analyse fine de l’imagerie. L’examen dure de 15 à 30 minutes et vise notamment à dépister et à surveiller différents cancers (thoraciques, abdomino-pelviens…), et à déceler les hémorragies. Le scanner est aussi utilisé lors de gestes pour établir un diagnostic ou une thérapie (biopsies, infiltrations). Un produit de contraste iodé peut parfois être injecté pour faciliter la lecture.

L’échographie s’est, quant à elle, généralisée à partir de 1990. Son principe repose sur l’utilisation d’ultrasons qui traversent les tissus et sont restitués sous forme d’écho transformé en images. Examen non irradiant et indolore, l’échographie est utilisée principalement pour suivre les grossesses. Un gel est interposé entre la sonde et le patient pour faciliter la transmission des ultrasons. L’échographie permet aussi de détecter des tumeurs ou d’étudier des organes. Sans danger pour l’organisme, l’examen peut se prolonger (15 à 30 min).

L’IRM (imagerie par résonance magné tique) utilise les propriétés des champs magnétiques. Un aimant très puissant fait vibrer les protons des atomes d’hydrogène des tissus. Cette « agitation » permet d’obtenir des images de très bonne résolution en coupe et de détecter des lésions ou des tumeurs non détectables par une radiographie classique. Le patient est placé dans un tunnel comme pour un scanner.

Les ondes magnétiques n’entraînent aucune irritation. L’examen dure généralement plus longtemps et peut être répété sans risque. La résonance magnétique est utilisée pour visualiser les organes « mous », et en particulier le cerveau, et permet ainsi de diagnostiquer et de surveiller l’évolution des maladies neurodégénératives. En revanche, l’IRM ne peut pas être effectuée en présence d’un pacemaker, de dispositifs implantés ou de corps étrangers. 

Les dates clés de l’imagerie médicale

• 1895 : les rayons X sont découverts par Wilhelm Röntgen en Allemagne, alors que Becquerel découvre la radioactivité en France. 
• 1914-18 : les équipements radiologiques sont utilisés dans les hôpitaux de campagne pendant la Première Guerre mondiale. Georges Eastman substitue le film en celluloïd aux plaques de verre en 1918. 
• 1946 : la résonance magnétique nucléaire est découverte par les Américains Edward Purcell et Felix Bloch. 
• 1957 : l’ingénieur anglais Tom Brown et le gynécologue Ian Donald créent la première sonde échographique et l’utilisent en gynécologie. Cependant, l’échographie utilisant les ultrasons « en temps réel » n’est généralisée qu’au milieu des années 1970 et ne devient routinière qu’à partir de 1990. 
• 1972 : le scanner, inventé par Hounsfield, est le fruit d’un mariage heureux entre la tomographie et la numérisation informatique. 
• 1977 : l’Américain Raymond Damadian réalise la première IRM.

L’invention de la radiographie

L’histoire de l’imagerie médicale commence par la découverte fortuite des rayons X par le physicien allemand W. K. Röntgen. En raison de la nature du rayonnement, inconnu à l’époque, le savant le qualifie de « rayon X ». Sa première expérience fut la radiographie de la main de son épouse en 1895.

Dans l’intérêt de la médecine, il ne dépose pas de demande de brevet pour sa découverte. Il reçoit le prix Nobel de physique en 1901. Les applications cliniques de la radiographie débutent dès 1896 et se généralisent dans le monde entier. Les premières images étaient fixées sur des plaques photographiques de verre, puis à partir de 1918, sur film.

MICHEL MENEAU