Page 1 sur 16 Ronéo n°3 Cours 3 UE2

UE2 Biophysique Pr.Peretti Le mardi 10/10/2017 à 13h30 Ronéotypeur : Fadi Naguib Ronéolecteur : Shirine Baboulla

Cours 3 : Bases Physiques de l’imagerie médicale : imagerie analogique / imagerie

numérique

Page 2 sur 16 Ronéo n°3 Cours 3 UE2

Sommaire :

Introduction : Bases physiques de l’imagerie médicale

I-Imagerie médicale ; généralités

a) Grandeur physique mesurée

b) Mode de formation des images

c) Imagerie analogique et imagerie numérique

II- Numérisation d’une image

a) Chaîne de création de l’image numérique

b) Imagerie plane et imagerie tomographique

c) Qualité de l’image

III- Traitement d’images

Page 3 sur 16 Ronéo n°3 Cours 3 UE2

Introduction : Le sujet du cours s’insère dans la thématique de l’imagerie médicale (les rayonnements que l’on utilise en médecine, en radiologie et en radioprotection).

L’imagerie médicale repose sur des bases physiques :

-La médecine nucléaire (scintigraphie, TEP (Tomographie par émission de positions))

-Des explorations ultrasonores (échographie, effet Doppler)

-L’imagerie par résonnance magnétique (IRM)

-La radiologie (radiographie conventionnelle, scanner TDM (tomodensitométrie)).

I) Généralités sur l’imagerie médicale :

a) Grandeurs physique mesurée :

À chaque fois que l’on parle des techniques d’imagerie, il y a une mesure d’une grandeur physique qui va donner lieu à cette image.

Par exemple : Technique d’imagerie grandeurs physique mesurée

Radiologie ----- Coefficient d’atténuation des rayons X

Echographie -- Coefficient de réflexion des ultrasons

IRM ------------ Aimantation

Scintigraphie ou TEP Radioactivité

À chaque technique correspond donc une grandeur mesurée.

b) Mode de formation des images :

Les images se forment selon différents processus :

- Le processus d’Émission : On récupère des particules ou des rayonnements émis, c’est le cas pour la scintigraphie et l’IRM.

- Le processus de Transmission : Processus très utilisé, en radiographie notamment.

- Le processus de la Réflexion : utilisé en échographie et pour l’effet Doppler.

La différence entre le processus d’émission et celui de transmission peut être illustrée par le schéma suivant.

Page 4 sur 16 Ronéo n°3 Cours 3 UE2

Lorsque l’on utilise une technique d’imagerie, la source est l’émetteur du rayonnement que l’on utilise et les détecteurs vont permettre de capter les rayonnements (ou particules) pour constituer l’image.

En tomodensitométrie X (TDM ou scanner) la source est donc un émetteur de rayons X, et le détecteur sera placé de l’autre côté de la structure étudiée (le patient). C’est donc un processus de transmission car les rayons X sont transmis par la structure et capté pour former une image.

Or lorsque l’on réalise une scintigraphie, on injecte au patient une source radioactive afin qu’il devienne lui-même émetteur de rayonnement. La source étant donc le patient les détecteurs peuvent être placés de tous les côtés. Le sujet va émettre des rayonnements que l’on récupère avec des détecteurs c’est donc une imagerie d’émission.

Pour le processus de réflexion (non représenté sur le schéma), c’est encore différent car la source et le détecteur sont du même côté. La source envoie les rayonnements sur le patient (des ultrasons dans le cas de l’échographie) et le patient les réfléchit directement du même côté.

c) Imagerie analogique et Imagerie numérique

La notion d’imagerie analogique et numérique intervient dans toutes les techniques d’imagerie.

Exemple : - En radiographie conventionnelle avec une source de rayons X (imagerie de transmission). Les rayonnements traversent l’objet et sont modifiés lors de la transmission car ils interagissent avec ce dernier. On récupère donc les rayonnements sous forme d’une image bidimensionnelle grâce au détecteur. Dans cette exemple la propriété physique mesurée est l’atténuation du faisceau de rayons X, détecté par le noircissement de la plaque photographique en un point. Ce noircissement de la plaque est lié à la quantité de rayonnements reçus. Un grain de la plaque photographique sera donc plus foncé s’il reçoit plus de rayons x.

Par la suite on procède à une analyse visuelle de la plaque photographique (une lecture de la radio) : on regarde la variation de l’intensité lumineuse d’un point à un autre. Cette intensité varie continûment d’un point à un autre. L’image obtenu est dite ‘analogique’.

Ensuite on procède à une analyse par degrés d’opacité :

On distingue 4 degrés d’opacité grâce à l’analyse visuelle, mais ces degrés sont relativement ‘grossiers’, c’est-à-dire qu’en pratique ils ne sont pas tellement marqués.

- Osseuse : l’os se laisse difficilement traverser par les rayons X (d’où leur couleur claire sur les radios).

- Aqueuse : L’eau se laisse plus facilement traverser par les rayons X.

- Graisseuse : Les rayons X traverse encore plus facilement les graisses qui apparaîtront donc plus foncés.

- Gazeuse : Les gaz atténuent très peu les rayons X, les zones gazeuses seront donc noires en radiographie (intérieur des poumons).

Page 5 sur 16 Ronéo n°3 Cours 3 UE2

À partir de l’image analogique, on peut procéder à la numérisation de l’image.

II) Numérisation d’une image :

La numérisation d’une image signifie que l’on va transformer l’information initiale (visuelle /analogique) en une matrice de nombre. Pour ce faire on aura recours à un double codage.

Le codage spatial ou échantillonnage spatial :

Ce codage consiste à diviser l’image analogique en différentes parties. On la découpe en petits éléments appelés pixels (de l’anglais picture elements). Les pixels sont des petits carrés (ou rectangles) qui vont permettre de quadriller l’image.

Le codage en intensité :

Pour numériser l’image il y a une nécessité d’utiliser un deuxième codage relatif à l’intensité contenue dans chaque pixel. On va donc quantifier l’intensité du signal de chaque pixel, en associant un nombre à chaque pixel. Ce nombre correspond à la valeur moyenne (une valeur ici peut être une couleur) détectée sur toute la surface du pixel.

Initialement l’information était continue car contenue dans l’image analogique. On la divise spatialement, grâce à l’échantillonnage, en un certain nombre de pixel ; puis dans chaque pixel on remplace son intensité moyenne par un nombre qui représente cette intensité. On obtient donc une image numérique.

Concrètement l’image numérique est une suite de nombre. Cette suite de nombre peut être stockée dans un fichier informatique, mais pour pouvoir interpréter cette image il faut la reconstruire, en représentant chacun des pixels avec l’intensité qu’il contient et avec un niveau de gris correspondant au nombre associé au pixel. L’information de l’image numérique est discrète/discontinue (contrairement à l’information de l’image analogique qui est continue). Les images numériques ont plusieurs avantages (que l’on verra par la suite), car le rôle de l’informatique est essentiel dans les progrès de l’imagerie.

Les images numériques peuvent être obtenu selon deux méthodes :

- La numérisation à partir d’une image analogique comme décrit précédemment (la radiographie).

- L’image peut aussi être obtenue directement sous forme numérique, pas de passage par une image analogique (par exemple en IRM, TDM).

On a un objet dans lequel on va distinguer des tranches (des coupes) avec une certaine épaisseur. Dans ces coupes on va distinguer des éléments de volume que l’on appelle voxel. A chaque voxel on va faire correspondre un pixel sur l’image (numérique). Le pixel est donc l’élément de l’image qui correspond au voxel l’élément de volume. Le type d’information contenu dans le

Page 6 sur 16 Ronéo n°3 Cours 3 UE2

pixel (une intensité de rayonnement) va dépendre de la technique utilisée.

En scanner (Tomodensitométrie X), l’information recueille dans le pixel est l’atténuation du faisceau de rayons X par le voxel correspondant dans l’objet. Un pixel sur l’image est associé à un voxel sur l’objet, l’ensemble des voxels constitue donc une coupe de l’objet et l’ensemble des pixels l’image numérique de cette coupe.

Pour passer d’une image analogique à une image numérique :

On a ci-contre une radiographie d’une main (information analogique), pour numériser il faut pour chaque ligne de l’image reproduire sur une courbe l’intensité du signal que l’on constate sur cette ligne.

On choisit la ligne representée en blanc sur l’image.

À cette ligne va correspondre la courbe d’intensité suivante. On reconnaît une intensité de base et qui diminue à la rencontre d’un os. L’intensité augmente lorsqu’on à la chair et diminue de nouveau pour les autres os.

On ‘discrétise’ ensuite cette information analogique.

La discrétisation de l’information sert à obtenir un ensemble de points, mais on perd un certain nombre de renseignements. Une fois que l’on a cet ensemble de points on peut remplacer chaque point par la valeur de l’intensité du signal, pour obtenir l’information analogique.

Exemple de numérisation :

Sur l’image analogique du A il y a 3 couleurs : le blanc, le noir et le gris. Pour tracer la matrice (image de droite/image numérique), on associe un nombre à chaque couleur (ou intensité de gris) : 0 blanc

1gris

2noir

On remplace donc l’image par une suite de nombre comme sur l’image de droite (même si c’est peu clair c’est bien une image composée de nombre).

Os

Image analogique Image numérique

Page 7 sur 16 Ronéo n°3 Cours 3 UE2

De même une image de scanner peut être aussi constituée d’une suite de chiffres. Car il nous suffit pour reconstituer l’image de remplacer chacun des nombres par une intensité de gris ou même de couleur. Dans l’exemple du A il y avait seulement 3 niveau de gris mais on avoir plus de niveau pour augmenter le niveau de détail.

On peut donc aussi avoir une échelle de couleur au lieu des niveaux de gris. Ce codage couleur s’obtient en faisant correspondre chaque chiffre de l’image numérique à une couleur au lieu d’un niveau de gris. La couleur est agréable à regarder sur l’image, mais parfois il sera plus facile d’analyser une image en noir et blanc plutôt qu’en couleurs car les couleurs font apparaitre certains contrastes qui ne correspondent pas à une pathologie, ça peut être trompeur. Selon les cas

on choisit donc la couleur (plusieurs teintes possibles) ou le noir et blanc, mais le noir et blanc permettront de faire de meilleur diagnostic.

a) Chaîne de création de l’image numérique :

Une image est basée sur la mesure d’une grandeur physique (paramètre physique), qui va être transformée en une grandeur électrique selon un schéma spécifique :

- Un capteur qui va détecter le signal,

- puis un Convertisseur analogique numérique (CAN) si l’information est d’abord analogique,

- ensuite le signal est travaillé, c’est-à-dire qu’il peut subir une amplification ou/et une filtration,

- puis il arrive au niveau de l’ordinateur qui va permettre : - de visualiser l’image sur un écran,

- de la reproduire (de l’imprimer)

- de la stocker

Une vraie image de scanner après reconstitution

Image numérique

d’un scanner

Page 8 sur 16 Ronéo n°3 Cours 3 UE2

Le convertisseur analogique – numérique (CAN) :

Le rôle de l’ordinateur débute avec le CAN. Les ondes sont représentées sous forme binaire c’est-à-dire sous forme de 0 ou de 1. La conversion se fait selon un nombre n de chiffre : les bits. Un convertisseur à n chiffre (bits) a donc 2n niveaux de gris.

- Dans le cas où on prend 1 seul chiffre : n=1 et on a donc 2 valeurs : 0 et 1 (le 0 correspond donc à l’absence d’une onde en un point et le 1 à sa présence).

- Dans le cas où on utilise 2 chiffres : n=2 et on aura 4 valeurs : 00,01,10,11

- Dans le cas où on utilise 8 chiffres : n=8 et on aura 256 valeurs : 00000000,00000001, etc. Avec des bits à 8 chiffres on parlera alors d’octet.

Ce chiffre traduit donc l’intensité de rayonnement reçue dans un pixel de l’image.

Quantité d’information contenue dans une image :

L’image numérique est une matrice construite par un certain nombre de pixel. On utilise couramment des matrices de 512 × 512 (512 ligne × 512 colonne), la plupart du temps en 256 niveaux de gris. Cela signifie que l’on code avec 262 144 pixel et chaque pixel peut avoir 256 niveaux de gris différents soit : 2,097 152 × 106 chiffres pour 1 image.

On voit donc bien que les ordinateurs ont besoin d’une capacité de mémoire très importante, car pour la scintigraphie, par exemple, on réalise des séries dynamiques de 120 images, ou encore pour l’IRM, on réalise des séries de 20 coupes anatomiques. Ces nombres d’images multipliés par le nombre de chiffres pour une image donne donc une taille assez conséquente.

b) Imagerie plane et imagerie tomographique

- L’imagerie plane : Une radiographie comme celle de la main est une imagerie plane car tout le volume de la main a été projeté sur un seul plan. En médecine nucléaire, quand on fait des scintigraphie plane, de la même façon tout le volume du corps va être projeté sur un plan. Ce rapport de toutes les structures sur un plan peut poser problème parfois, car si deux structures se superposent on aura du mal à analyser.

- L’imagerie tomographique : En scanner (TDM par transmission), et en IRM on fait des coupes tomographiques, ce sont des imageries en plan de coupe, on aura différentes images selon les plans de coupes. Le terme ‘Tomo’ signifie coupe. En médecine nucléaire il existe aussi des techniques tomographiques : - SPECT (Single Photon Emission Computed Tomography)

- PET (Positon Emission Tomography)

c) Qualité de l’image

Ici on ne juge pas la qualité d’une image sur des critères esthétiques, mais sur un certain nombre de paramètres qui interviennent dans cette qualité :

- La résolution spatiale ;

- Le rapport signal sur bruit noté : S/B ;

- Le contraste et on introduit aussi la notion de Rapport du contraste sur bruit.

Un octet

Page 9 sur 16 Ronéo n°3 Cours 3 UE2

La résolution spatiale :

Par définition la résolution spatiale est : la dimension du plus petit objet bien contrasté dont on peut obtenir l’image. Cette résolution dépend de deux choses : des caractéristiques de la technique d’imagerie mais aussi des caractéristiques du système de visualisation. La résolution spatiale est définie par « la taille du pixel » quand la résolution intrinsèque du système lui est inférieure, cela signifie que : Si taille du pixel > résolution intrinsèque du système la résolution spatiale est définie par la taille du pixel.

Et si taille du pixel < résolution intrinsèque du système la résolution spatiale est définie par la résolution intrinsèque du système.

Par exemple : En médecine nucléaire on a une résolution intrinsèque du système Ri ≈ 5 à 10 mm or taille de pixel ≈ 1.5 à 3 mm ; la résolution spatiale sera donc 5 à 10mm car les pixels étant plus petits ils ne vont pas faire une plus grande précision que ce que peut faire le système. En revanche en TDM on a Ri ≈ 0.5 mm et pixel ≈ 0.5 à 2 mm : la résolution spatiale sera donc de 0.5 à 2 mm. On adaptera le système de visualisation a la technique que l’on utilise, par exemple en médecine nucléaire ça ne servira à rien de prendre des pixels plus petits car ça ne changera pas la résolution spatiale. De plus en imagerie tomographique, l’épaisseur de coupe intervient dans la résolution spatiale. On remarque donc que l’élément le plus grand entre le pixel et la résolution intrinsèque du système imposent la résolution spatiale.

Influence de la taille du pixel : Si on prend une coupe de scanner au niveau de crâne, on suppose que le champ exploré soit de : 256 × 256 (mm × mm) On utilise une matrice de 256 × 256 pixels (= 65 536 pixel) chaque pixel représente 256mm/256=1 mm de côté. Dans le cas d’une matrice de 512 × 512 pixels (pour le même champ exploré) chaque pixel représentera 256 mm /512=0.5 mm de côté on aura plus de précision car les pixels seront plus fins et donc une meilleure résolution spatiale. Remarque : avec une technique de médecine nucléaire, ça ne serait pas la peine de modifier le nombre de pixels car de toute façon on est limité par la résolution intrinsèque.

La matrice de gauche montre plus de détails, ce qui correspond à une meilleure résolution spatiale.

Ici plus on augmente le nombre de pixel plus la résolution spatiale s’améliore, jusqu’ à la limite posée par la résolution intrinsèque (Ri).

16×16

32×32

64×64

128×128

Page 10 sur 16 Ronéo n°3 Cours 3 UE2

Dans certains cas cliniques, on a besoin de connaître la résolution et la limite des appareils que l’on utilise, par exemple si on a besoin de visualiser une tumeur très petite. Pour évaluer la résolution spatiale d’un appareil on utilise un ‘fantôme’, c’est une image qui est constituée de tubes de diamètres variables. Lorsqu’on augmente la résolution on peut distinguer des tubes de plus en plus petits.

Rapport signal sur bruit : S/B En présence d’un objet homogène, c’est-à-dire que lorsque on mesure le signal sur cet objet on est censé avoir le même chiffre quel que soit le point. En réalité on s’aperçoit qu’il y a des petites variations du signal même si l’objet est homogène. Ces petites variations correspondent au bruit. Le rapport signal sur bruit est donc l’amplitude du signal divisé par le bruit. Le rapport Signal sur Bruit se définit par la relation :

Dans cette relation, k est une constante, Vvoxel est le volume du voxel (pour les imageries en coupes) et Tacq est le temps d’acquisition de l’image. D’après cette relation le rapport S/B dépend donc de la technique utilisée.

- S/B augmente lorsque le Vvoxel augmente c’est-à-dire quand l’épaisseur de la coupe augmente ou si la taille du pixel augmente. Il vaut donc mieux avoir le meilleur rapport sur signal sur bruit. Or si l’on augmente ce rapport en augmentant la taille du pixel il y aura des conséquences sur la résolution spatiale qui va diminuer. Il faut donc équilibrer entre le rapport S/B et la résolution spatiale selon ce que l’on veut imager.

- La deuxième option pour augmenter le rapport S/B est d’augmenter la Tacq (durée d’acquisition) (ce n’est pas une proportionnalité entre S/B et Tacq parce qu’il y’a une racine carré). De plus il n’y a pas d’influence sur la résolution spatiale. Mais le problème est plutôt pratique ici, par exemple en IRM si l’on passe de 10 min à 20 min de Tacq le patient aura plus de chance de bouger et donc on sera obligé de recommencer.

Page 11 sur 16 Ronéo n°3 Cours 3 UE2

Sur ces trois IRM du cerveau la résolution spatiale est la même mais le rapport S/B est différent car le bruit à augmenter. On se rend bien compte de l’importance de ce rapport, car la qualité de la première image (en haut) est nettement supérieure à celle d’en bas à droite. On voit donc bien qu’avec un bruit trop important, la lecture de l’image sera plus difficile voire impossible, surtout pour les diagnostics qui demandent une grande précision.

Le contraste

Le contraste sur une image est la différence entre deux zones qui seront plus ou moins brillantes ou plus ou moins intenses. On le définira donc comme une différence de « Brillance ». Parfois on peut parler de contraste au niveau de l’objet ou de contrastes au niveau de l’image. Lorsque que l’on parle de contrastes au niveau de l’objet, on parle de l’homogénéité de l’organe qui peut être perturbée par une tumeur par exemple, qui va donc dans ce cas faire apparaître un contraste sur l’objet. Un contraste entre le tissu sain et le tissu tumorale. Sur l’image on espère que ça va se traduire par un contraste aussi pour réussir à ‘lire’ ce contraste sur l’objet. Le contraste est définissable par la différence en valeurs absolue entre les deux signaux divisés par leur somme.

Le contraste image est donc définie par cette grandeur :

Si on suppose un organe avec une tumeur on aura donc 2 signaux différents, un au niveau de la zone A et un autre au niveau de la zone B

En réalité le bruit intervient aussi, on distinguera donc un peu moins bien le contraste en présence du bruit surtout si ce dernier est important, on définira donc le rapport contraste sur bruit.

Le contraste de la première image sera moins visible que celui de la deuxième image du au bruit plus élevé en (1). Le rapport contraste sur bruit est donc très important dans lecture d’image pour le diagnostic d’une pathologie.

La dynamique du signal (l’échelle des intensités) du signal va dépendre de la technique utilisée, on prendra donc des dispositions particulières pour la visualisation on pourra donc faire appel à : - des échelle de gris (16 ou 32 niveaux) on s’arrête à 32 niveaux car l’œil est sensible seulement à 32 niveaux de gris, au-dessus il ne fait pas la différence.

Page 12 sur 16 Ronéo n°3 Cours 3 UE2

- Des niveaux moyens et une fenêtre, car comme on a la plupart du temps 256 niveaux en informatique, on va donc choisir de visualiser seulement une partie de ces niveaux de gris, en réglant l’image sur un niveau moyen et une fenêtre.

- Des échelles de couleurs, qui peuvent être utile selon les cas.

On a donc ici deux fois la même image (IRM crâne), mais les réglages sur l’écran sont différents. Celle de droite est plus contrastée, on distingue par exemple mieux la substance grise. Sur celle de droite on s’est placé au niveau moyen du signal et on a élargi cette fenêtre de visualisation autour de laquelle se trouvent les 32 niveaux de gris pour mieux les distinguer par notre œil. On les a ensuite resserrés autour de ce niveau moyen. On peut donc agir sur le niveau moyen et la fenêtre pour mettre en

évidence une structure que l’on veut voir. La notion de contraste sur bruit est importante pour plusieurs raisons. La résolution spatiale par exemple doit s’évaluer à haut contraste. Pour évaluer le contraste on doit être dans de bonnes conditions, c’est-à-dire qu’on va mesurer le contraste sur des objets de grande taille par rapport à la résolution spatiale. L’importance pour le clinicien est la détection de petits détails présentant un faible contraste vis-à-vis des tissus voisins. Cette détection sera d’autant plus facile que le bruit sera faible.

Le tissu A est sain et le tissu B est la tumeur. On remarque donc que dans des cas de faible contraste, le rapport contraste sur bruit a intérêt à être élevé pour que l’on puisse correctement distinguer la différence entre les deux tissus.

Analyse de l’image numérique

Le but de l’analyse numérique est de déterminer un certain nombre de paramètres quantitatifs, ce qui est impossible à faire par une analyse visuelle. On détermine ces paramètres pour : leur intérêt clinique direct soit pour le traitement des images. On peut par exemple déterminer l’intensité moyenne sur une région d’intérêt mais aussi l’écart-type, la surface et le nombre de pixels. Cette analyse permet donc d’obtenir des paramètres quantitatifs au court du temps et qui vont nous donner des renseignements plus objectifs que les images analogiques, mais aussi une possibilité de comparaison de deux régions. Pour l’IRM ça va nous permettre de calculer les temps de relaxation T1et de T2 (cf cours sur l’IRM).

Page 13 sur 16 Ronéo n°3 Cours 3 UE2

III) Traitement d’image

Le traitement d’image a un grand nombre d’applications :

Modifier la présentation de l’image, si on a une image en noir et blanc on peut réaliser un contraste inversé (en inversant le noir et le blanc) ce qui permet parfois de mieux distinguer certaines pathologies.

Privilégier la perception de certaines structures de l’image, pour mettre en évidence ce que l’on veut grâce à la fenêtre de gris par exemple.

Extraire des informations fonctionnelles grâce à la mesure de certains paramètres.

Associer différentes modalités d’imagerie (images anatomiques et images fonctionnelles) par exemple : associer des images scanner et des images de scintigraphie, en les recalant l’une sur l’autre pour bénéficier des avantages des deux techniques.

Recadrage de la dynamique d’une image : réglage au niveau des points.

Agrandissement à la visualisation : zoom pour se concentrer sur un détail un particulier.

Inversion de l’image : Haut ⇿ Bas, Droite ⇿ Gauche, Noir ⇿ Blanc.

Visualisation simultanée de plusieurs images : les mettre côte à côte pour voir les différents plans.

Calcul de volumes.

Addition, soustraction d’image et recalage d’images : comme en angiographie numérisée, on prend des images à des instants différents et on arrive très bien à voir les vaisseaux par soustraction d’image. C’est-à-dire que l’on prend une image avant l’injection du produit de contraste et une autre après injection et par soustraction des deux images on distingue les vaisseaux.

Lissage.

Filtrage, accentuation des contours.

Superposition d’images d’origines différentes.

Reconstruction de coupes dans des plans autres que ceux de l’acquisition : par exemple on peut acquérir des coupes axiales comme on fait en scanner et puis après reconstruire d’autres incidences grâce à l’informatique. L’IRM permet d’avoir des coupes dans n’importe quelle direction mais le scanner ne fait que des coupes axiales transverses, donc les techniques de reconstruction nous permettent de visualiser selon une autre direction.

Page 14 sur 16 Ronéo n°3 Cours 3 UE2

Voila une même acquisition scanner mais montrée avec deux fenêtre différentes, celle du haut avec une fenêtre médiastinale et celle du bas avec une fenêtre pulmonaire. Ces deux fenêtres sont utiles, pour les obtenir il faut régler l’échelle de gris, le niveau moyen et la fenêtre. Avec la fenêtre médiastinale on ne peut pas analyser ce qui se passe à l’intérieur des poumons mais on voit très bien ce qui se passe au niveau du médiastin. Avec l’autre contraste en fenêtre pulmonaire, on observe très bien ce qui se passe au niveau des poumons mais on distinge plus rien autour (sur-exposition) car tout devient blanc. Car cette fenêtre se réfère à une certaine valeur pour que l’intérieur des poumons soit visible, tout ce qui est au-dessus devient donc blanc est tout ce qui en-dessous de cette valeur devient noir. On joue donc sur cette visualisation pour distinguer toutes les structures car l’œil ne peut pas tout voir en même temps.

Les trois images du haut sont réalisées selon un réglage ‘très sévère’, représenté par la largeur, c’est-à-dire seulement avec un niveau de gris (blanc ou noir) mais ce qui change entre les trois c’est le niveau moyen. Pour la première le niveau est à 1028 u.a. (unités arbitraires), tout ce qui est au-dessus sera en blanc et tout ce qui en-dessous sera en noir. Le niveau moyen change entre les trois images, sur la deuxième le niveau moyen est plus haut elle apparaitra donc plus sombre et de même pour la troisième. Pour les trois images du bas deux ont une largeur à 74 (avec deux niveaux différents) ce qui est déjà trop élevé pour bien distinguer les contrastes. Et dans l’image en bas à droite la largeur est beaucoup trop grande pour qu’on puisse distinguer les contrastes. (Ou la tumeur à mettre en évidence).

Page 15 sur 16 Ronéo n°3 Cours 3 UE2

D’autres exemples pour finir :

Sur cette coupe d’IRM au niveau de la jambe, le petit carré permet de calculer le bruit, car normalement à l’intérieur de cette zone on est censé avoir un signal 0, mais le bruit va modifier légèrement ce signal.

Sur cette coupe abdominale on peut compter tous les pixels qui ont tel ou tel intensité, et donc réaliser un histogramme qui mesure le signal (les bandes blanches en bas de l’image). Ça peut être utile pour mesurer un certain nombre de paramètres.

Sur cet exemple de scintigraphie thyroïdienne, on voit 4 types d’images, et le résultat du traitement d’images. La première image (en haut à droite) est très bruitée, puis à l’aide du filtrage, lissage, etc ; on obtient des images beaucoup plus lisses et plus faciles à interpréter.

Voici une angiographie numérisée, avec des images avant et après la soustraction d’images pour ne voir que les vaisseaux.

À l’aide d’une scintigraphie on peut imprimer les images au cours du temps pour réaliser l’analyse de l’image pour voir comment évolue le signal au cours du temps (on obtient donc le graph de droite). Sur cette image on a repéré trois zones d’intérêt donc on a trois courbes.

Page 16 sur 16 Ronéo n°3 Cours 3 UE2

En scanner on fait principalement des images axiales puis par traitement informatique d’image on peut faire une reconstruction numérique pour donner une impression de volume à l’aide d’une reconstruction tridimensionnelle.

Sur une image numérique on peut lisser le signal comme sur le graph du bas, pour permettre une meilleure interprétation par la suite.