Pour aider au diagnostic, de nombreuses techniques d’imagerie existent. Elles utilisent des phénomènes physiques différents et donnent des informations complémentaires : morphologiques (visualisation des organes et de leur localisation) ou fonctionnelles (visualisation d’un métabolisme particulier).
Exemples d’imagerie morphologique (à gauche) et d’imagerie fonctionnelle (à droite). Ici, le métabolisme suivi est la consommation de sucre qui est particulièrement importante au niveau du cerveau, du cœur et des cellules tumorales.
L’imagerie morphologique
- L’échographie est basée sur l’utilisation des ultrasons, réfléchis différemment selon les tissus qu’ils rencontrent. En détectant les rayons réfléchis, on peut construire une image précise.
- La radiographie X ou le scanner (Tomodensitométrie – TDM) : cette modalité d’imagerie utilise des rayons X (photons énergétiques très pénétrants). Leur atténuation dans les tissus dépend de la densité de ceux-ci. En plaçant une source d’un côté du patient et un détecteur en vis-à-vis, on obtient une image de contraste.
- L’IRM (imagerie par résonance magnétique) : Cette technique utilise le phénomène de résonance des atomes d’hydrogène lorsqu’ils sont soumis à un champ magnétique. En utilisant un électro-aimant, on peut exciter les atomes d’hydrogène et étudier leur relaxation, qui fournit des informations sur l’environnement de ces atomes. Cela permet ensuite de reconstruire une image précise de la zone imagée.
L’imagerie fonctionnelle
Les deux principales techniques d’imagerie fonctionnelle sont la scintigraphie monophotonique (TEMP) et la tomographie d’émission de positons (TEP). Elles utilisent des traceurs radioactifs et leurs capacités à émettre des rayonnements gamma. Ces photons très énergétiques, issus du réarrangement des noyaux des atomes, sont très pénétrants.
- La scintigraphie monophotonique (TEMP) : on utilise des traceurs radioactifs qui émettent des photons entre 100 et 300 keV (kilo électronvolts). La direction d’arrivée des photons est déterminée grâce à un ensemble de collimateurs.
- La tomographie d’émission de positons (TEP) : on utilise des traceurs radioactifs émetteurs de positons (antiparticules de l’électron). Après émission et ralentissement, ces positons s’annihilent avec les électrons du milieu et émettent deux photons de 511 keV à 180° l’un de l’autre. On détecte ces deux photons en coïncidence (en même temps), ce qui permet de définir des lignes de réponses. Le croisement de ces lignes permet, grâce à un traitement mathématique adapté, de déterminer la position du traceur .
La fusion des images consiste à coupler les informations entre les modalités d’imageries morphologique et fonctionnelle.
Quel est l’intérêt du couplage?
Prenons l’exemple du jeu « Où est Charlie? » dont l’objectif consiste à retrouver un personnage (Charlie) dans une foule. L’imagerie morphologique permet d’avoir une photo précise de l’ensemble des personne présentes (les différents os et organes).
Grâce à l’imagerie fonctionnelle, on peut alors identifier la zone d’intérêt associée au métabolisme étudié (ici Charlie).
