Hello les steemians ! J'espère que ça roule pour vous !

Aujourd'hui, continuons notre épopée au sein des techniques d'imageries médicales ! Pour rappel, nous avons vu mercredi dernier l'échographie :

https://busy.org/@whentone/imagerie-medicale-echographie

Et en ce jour, nous allons parler de la radiographie !

La Radiographie

Qui a découvert/inventé la radiographie ?

Je vois déjà venir la question de @Robotics101 donc j'anticipe !

Fin du XIXème siècle, année 1895... Un éminent physicien Allemand Wilhelm Röntgen, découvre un rayonnement encore inconnu jusqu'alors. Il décide de le nommer X, en référence au symbole de l'inconnu en mathématique. Etudiant ce nouveau rayonnement, Röntgen découvre que celui-ci pénètre facilement certains matériaux et plus difficilement d'autres. Il remarque également que ces rayons s'impriment sur les plaques photographiques...

Comme tout grand homme, une femme se cache dans l'histoire. Dans cette histoire il s'agit de la femme du Professeur Wilhelm Röntgen, Anna Bertha Ludwig Röntgen. Monsieur Röntgen eut l'idée d'utiliser les rayons X sur l'homme et c'est la main de Mme Röntgen qui fut utilisée pour réaliser la première radiographie dans le sens médical du terme.

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L'une des premières radiographies de l'histoire. La main de Madame Röntgen.
Crédit : By Wilhelm Röntgen, via Wikimedia Commons

Pour ces travaux, Röntgen reçu le premier prix Nobel de physique en 1901. Monsieur Röntgen, voyant l'intérêt incroyable de cette découverte pour la médecine ne posa aucun brevet. Très rapidement, les médecins exploitèrent cette technologie. En France, Antoine De Béclère fut le pionnier de la radiologie en 1897.

Il est intéressant de noter que les dangers des rayons X furent découverts plus tardivement. En effet, on peut dire qu'au début du XXe siècle, les rayons X étaient partout... En médecine, dans les foires comme attraction, même dans les magasins de chaussures pour mesurer la taille des pieds !

Un rayon X, qu'est ce que c'est ?

Un rayon X est une onde électromagnétique. Attention, il faut bien faire la distinction avec l'onde mécanique utilisée en échographie qui a besoin de matière pour se propager. Ici, l'onde électromagnétique n'a pas besoin de matière pour se propager, elle peut donc se retrouver dans le vide.
Les ondes électromagnétiques, nous les côtoyons au quotidien ! En effet, ce sont ces ondes que l'on utilise pour le wifi, la télévision, la radio, le four micro-onde et même la chaleur que nos corps émettent sous forme de rayonnement infra-rouge sont des ondes électromagnétique....

Le rayon X est un photon... Un photon est une particule élémentaire au même titre que l'électron par exemple.

What ? Mais c'est une onde ou une particule ?! Il faudrait choisir !

La physique quantique est quelque chose de compliqué et je laisse à d'autres le plaisir d'expliquer cette science passionnante !

Cependant, je peux vous dire que le rayon X est un photon et que le photon est à la fois une onde et une particule, c'est que l'on nomme la dualité onde-particule.
Et que lorsque l'on parle de Rayon X, d'infra-rouge, de micro-onde ou de lumière visible (la lumière du soleil, celle de nos lampes...), eh bien l'on parle encore et toujours de photons ! Les paramètres qui changent entre ces différents noms sont :

La longueur d'onde du photon (rappelez-vous, c'est la distance entre les vagues.)
La fréquence du photon (en hertz)
L'énergie du photon (exprimé en élétron-volt)

Schéma du spectre des ondes électromagnétiques.
Crédit : By Christophe Dang Ngoc Chan Cdang, via Wikimedia Commons

Et comment obtient-on des Rayons X ?

Pour former un photon et donc un Rayon X, il faut que deux particules chargées électriquement interagissent entre elles.
Pour donner une image à ce concept, prenez deux voitures. Ces voitures sont des particules chargées. Si ces deux voitures se rentrent dedans un photon sera émit ! Plus le choc sera violent, plus le photon sera chargé en énergie , aura une fréquence élevé et plus sa longue d'onde sera courte.
Pour faire un rayon X, il faut que les voitures se rentrent dedans très rapidement et fortement, car les Rayon X sont extrêmement chargées en énergie !

Pour obtenir un rayonnement X diverses méthodes existes. En médecine on utilise généralement la décélération ! Pour cela, il nous faut un tube à Rayon X. Dans ce tube on place à un filament au pole négatif (cathode). Celui-ci sera chauffé par un courant électrique. Cela enverra des électrons qui seront attirés vers le pôle positif (anode). Au niveau de l'anode, se trouve une plaque en Tungstène ou bien en Molybdène. Les électrons viendront percuter cette plaque ce qui les stoppera net et produira un photon de type rayon X. Ce procédé produit également beaucoup de chaleur, il faut donc penser à un système de refroidissement.

Schéma du circuit électrique permettant de produire des rayons X
Crédit : By Hmilch, from Wikimedia Commons

Voilà, pour ces explications quelques peu délicates. Je ne me prétend aucunement spécialiste en la matière donc si d'autres plus aux faits souhaitent partager leurs connaissances ils sont le bienvenue ! :D

Parlons a présent des usages médicaux de la radiographie...

Quels sont les usages de la radiographie en médecine ?

Les usages de la radiographie sont variés. Les techniques d'imageries ont beaucoup évoluées au cours des dernières décennies et d'autres examens sont extrêmement plus performants. Cependant, la radiographie reste dans beaucoup de situations un examen de choix. En effet, son faible coût, sa facilité de réalisation et sa faible irradiation sont de très bon arguments notamment :

Pour les fractures et tout ce qui relève de l'appareil locomoteur. Facile et efficace.
Pour les seins, grâce à la mammographie qui utilise d'ailleurs une plaque en molybdène ! Pensez-y mes dames, dépistage de 50 à 74 ans !
Pour les dents.
Pour l'abdomen. Bien qu'il n'y ait plus que quelques rares indications.
Pour les poumons. La radiographie est extrêmement importante pour toutes les pathologies pulmonaires. Que ce soit si l'on suspect une infection, un cancer ou une autre pathologie. Quasiment, systématiquement, une radiographie sera réalisée.
En pédiatrie. En effet, les enfants étant plus sensibles aux Rayon X que les adultes, on évite au maximum les examens irradiant et s'ils sont indispensables, on préfère les radiographies.

Une radiographie... Ça ressemble à quoi ?

Contrairement à l'échographie, la radiographie n'est pas un examen dynamique, ce sont des clichés uniques et fixés dans le temps. (comme les photographies).

Il faut imaginer que c'est un cliché en négatif, donc en noir, ce sont les structures qui n'absorbent pas ou peu les Rayons X. Les poumons sont pleins d'air, donc il n'absorbent que très peu les rayons X.
En blancs, ce sont les zones qui absorbent le plus de rayons X. Les os sont composé en grande partie de calcium qui absorbe énormément les rayons X.

Radiographie de genou, notez la lésions sur l'os supérieur (Fémur). C'est une lésion lytique, donc qui détruit l'os. c'est un plasmocytome, une tumeur maligne développé au dépend des plasmocytes.
Crédit : By No machine-readable author provided, via Wikimedia Commons

Radiographie du crâne
Crédit : By ANUG, from Wikimedia Commons

Et quels sont les risques des rayons X ?

Ils sont très faibles !
Cet article étant très dense et ce sujet étant très intéressant. Je vous propose un article à la fin de cette série pour exposant tous les tenants et les aboutissements de la radiotoxicité ainsi que les méthodes de protection !

Voilà les amis ! J'espère que cela vous aura plu ! A bientôt pour de folles découvertes ! D'ici là, n'hésitez si vous avez des questions ou des remarques à me contacter via les commentaires !

Sources :

Vraiment super bien vulgarise. Un truc qui pourrait etre sympa est de mettre un lien vers la page wikipedia des differents scientifiques au moment ou tu en parles, comme par exemple Wilhelm Röntgen. Certains lecteurs pourraient apprecier ;)

Si jamais je t'ai deja fait la suggestion, tu peux ignorer mon message :p