NUCLÉAIRE MÉDECINE

Développement de l'instrumentation

La caméra à scintillations tournante est l'équipement le plus répandu dans les services de médecine nucléaire, car elle offre de nombreuses possibilités : imagerie de projection statique ou dynamique, balayage du corps entier, tomoscintigraphie. Toutes les fonctions propres de la tête détectrice : corrections d'énergie et d'uniformité, sélection d'énergie, commande du mouvement de rotation sont gérées automatiquement. La résolution spatiale est améliorée par l'utilisation de trajectoires de rotation suivant au plus près les contours de la tête ou du corps du patient. Les meilleurs équipements donnent actuellement des résolutions de l'ordre de 10 millimètres.

L'observation tomographique de phénomènes physiologiques rapides impose l'utilisation de détecteurs statiques ou faiblement mobiles, entourant l'organe à étudier. Les tomographes à émission de positons remplissent ces conditions. Pour les radio-isotopes émetteurs de rayonnement γ, des caméras à scintillations constituées par des réseaux de cristaux entourant l'organe permettent d'obtenir simultanément plusieurs coupes en des temps inférieurs à 5 minutes.

Développement des processus d'analyse de la distribution des radioéléments

Le rôle des mathématiques appliquées dans l'analyse de la distribution des radio-isotopes au sein des organes est considérable. La mise au point des logiciels de reconstruction tomographique en est un exemple. Le traitement mathématique des images numérisées obtenues en projection permet d'améliorer la visibilité des structures par le retrait des éléments indésirables, l'adaptation du contraste de l'image et l'élimination du bruit.

Un des apports essentiels de la scintigraphie est de réaliser une acquisition séquentielle et rapide d'images, pour suivre de façon dynamique la variation temporelle d'une information physiologique comme le mouvement d'un organe ou le métabolisme d'un composé marqué. Dans ce type d'images, le traitement mathématique va pallier les limites de l'observateur qui ne peut intégrer dans le temps et dans l'espace la multitude des informations présentes dans l'ensemble de la série. L'analyse de Fourier ou l'analyse factorielle de la variation temporelle du contenu numérique de chaque élément de l'image conduisent à la formation d'images paramétriques où l'essentiel de l'information physiopathologique est restitué.

Le traitement mathématique des images numérisées permet enfin une quantification du phénomène observé. L'automatisme de l'analyse diminue la subjectivité présente dans la seule interprétation visuelle, et donne une gradation continue dans la définition de l'anomalie qui permet de dépasser le classement dichotomique entre normal et anormal.

Développement des radiopharmaceutiques

La mise au point de générateurs de radio-isotopes reposant sur la production par filiation radioactive des radioéléments servant de marqueurs à de nombreux composés à tropisme sélectif a permis une extension rapide des explorations de la médecine nucléaire. Le technétium 99m constitue le radioélément le plus utilisé dans les services de médecine nucléaire. Il émet un rayonnement γ d'énergie adaptée aux détecteurs à scintillation, et sa période physique de 6 heures autorise les différentes explorations sans irradiation inutilement prolongée du patient. Les efforts des radiochimistes s'appliquent à l'approfondissement[...]