Cette partie décrit dans ses grandes lignes le matériel et les modes de fonctionnement de la tomographie numérisée. Comme son nom l'indique, cette technique est par essence numérique et donc ce qui sera vu avant tout, et ce qui sera valable pour toutes les générations de scanner, est le principe de reconstruction des images par calcul. Seront ensuite abordés les aspects plus techniques dans la mise en oeuvre de ce mode d'imagerie, en distinguant cette fois entre les différentes générations d'imageurs. Les machines actuelles ne se conçoivent plus sans mouvement hélicoïdal ni sans un grand nombre de barrettes de détection, ce qui justifiera qu'on s'y attarde plus longuement.

De toutes les techniques d'imagerie médicale l'imagerie par résonance magnétique (IRM) est sans doute l'une des plus satisfaisantes sur le plan des résultats mais c'est aussi celle dont la théorie est la plus difficile à maîtriser, et de très loin. Le lecteur qui serait novice en la matière doit renoncer à la comprendre à la première lecture, mais on ne peut que l'encourager à persévérer et à reprendre l'étude une deuxième puis une troisième fois, avec la certitude que petit à petit les choses se mettront en place et déboucheront sur une compréhension en profondeur.

Une des raisons pour lesquelles le domaine n'est pas évident est qu'il se base sur des notions de physique mais aussi de mathématiques qui ne sont pas a priori familères à tout un chacun et qui de plus s'articulent les unes aux autres en une machinerie relativement complexe. Les pages consacrées au sujet sur ce site commenceront par ces éléments de base, dans un premier chapitre qui sera consacré à la physique et un deuxième chapitre qui le sera aux mathématiques. Les différentes notions seront données en vrac, sans véritable lien entre elles et sans que soit véritablement expliqué le rôle qu'elles jouent en IRM. Le lecteur qui voudrait d'emblée rentrer dans le sujet sans l'approfondir outre mesure peut directement se reporter au chapitre III.

La médecine nucléaire utilise des substances marquées par des isotopes radioactifs, émetteurs gammas ou bêta-+, substances qui après injection dans le corps du patient se fixent dans certaines régions ciblées. Il s'agit alors de détecter de l'extérieur du corps le rayonnement émis pour en mesurer la distribution et la concentration, ceci dans un but diagnostique ou de suivi d'un traitement. Les principaux outils de détection et d'imagerie sont la gamma-caméra et le PET-scan. Les images obtenues par PET-scan sont de type tomographique, mais c'est le cas aussi pour la gamma-caméra dans la technique SPECT ("single photon emission computed tomography")