Physique pour la médecine

...la théorie!

Radiologie conventionnelle

Chapitre IV: Entre source et   détecteur.

IV.A.Diaphragmes et localisateurs.

 

1) Principe du diaphragme.

 

Le diaphragme sert à délimiter proprement la taille et la forme du faisceau de rayons X sortant du tube. Il peut avoir la forme d’un iris (ouverture circulaire variable) comme on en trouve en photographie mais le plus souvent il est fait de deux paires de volets qui imposent une forme rectangulaire au faisceau. Chaque paire de volets peut être actionnée séparément et contrôle une des dimensions du rectangle.

 

diaphragme

 

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Radiologie conventionnelle

Chapitre IV: Entre source et   détecteur

IV.B.Interaction du faisceau avec le corps humain.

 

1) Fluence énergétique.

 

La quantité d’énergie émise à l’anode sous forme de rayons X est connue à une constante près (ChIIIA §2.c) Elle vaut E=kZV²it. La filtration et la collimation, en interceptant une certaine proportion du faisceau, affectent sans doute la constante k mais ne modifient pas la loi de base. On peut donc considérer que cette loi s’applique au faisceau dans son trajet entre le boîtier source et le patient.

S’agissant du patient, la question intéressante est de voir comment cette énergie se distribue sur la surface exposée. Par définition, on appelle fluence énergétique l’énergie déposée par le rayonnement par cm² de surface traversée. Pour un faisceau qui présente une certaine ouverture, il est clair que la fluence dépend de la distance d considérée : Plus on s’éloigne, plus la surface exposée augmente alors que la quantité d’énergie reste inchangée.

 

fluence énergétique

 

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Radiologie conventionnelle

Chapitre IV: Entre source et   détecteur

IV.C.Accessoires en aval.

1) Grille anti-diffusante.

 

a) Effet de la diffusion sur le contraste.

 

Les fluences sortantes sont une bonne mesure des signaux qui vont impressionner le film, ou le détecteur, de point en point. Si deux régions voisines reçoivent des signaux S et S', le contraste d'image entre ces deux régions est donné par:

 

RadConv IVC_1

 

L'effet Compton génère la diffusion de photons au départ de toute matière atteinte par le faisceau: La plus grande partie provient du corps du patient irradié, mais il en vient aussi du collimateur, de la table, etc… sans oublier les couches d'air traversées ni la rétrodiffusion (photons réémis vers l'arrière) sur les objets situés au delà du détecteur. Tous ces photons ont des directions de propagation assez quelconques. Ils atteignent le détecteur ici et là de façon aléatoire, ce qui provoque l'apparition d'un bruit B assez homogène sur toute la surface, et en définitive l'apparition d'un voile plus ou moins important sur l'image finale.

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