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Sortie de la guerre, l'Europe bénéficie des progrès accomplis aux États-Unis et la radiologie prend son essor.
Un tube générateur de rayons X performant et réglable avec précision s'impose : mis au point en 1913 par le physicien américain William D. Coolidge, il sera perfectionné en 1929 par l'ingénieur néerlandais Bouwers.
Pour éliminer le rayonnement diffusé, Gustav Peter Bucky, un médecin berlinois, invente, en 1913, un dispositif de lamelles de plomb. En 1916, le docteur Holly Potter, de Chicago, rend ce dispositif mobile, pour qu'il ne marque pas les clichés.
Aux fragiles plaques photographiques en verre succède le film souple en nitrate de cellulose, émulsionné sur deux faces dès 1916. Il est remplacé en 1924 par le triacétate incombustible, puis vers 1960 par des polyvinyles. Les écrans renforçateurs apparaissent en 1933.
Ignorant le brevet déposé en 1921 par le médecin français André Bocage, les constructeurs européens conçoivent, à partir de 1930, des appareils de « radiographie en coupes » ou tomographes, précieux en radiodiagnostic, dont les performances culminent vers 1950.
Pour rendre visibles les organes creux et les vaisseaux, on recherche des produits de contraste : dès 1911, le sulfate de baryum a permis d'opacifier le tube digestif.
En 1921, le Français Jean Athanase Sicard et son interne Jacques Forestier réussissent à opacifier, par injection de lipiodol, les cavités du canal médullaire, des bronches et de l'utérus.
Egaz Moniz, neurologue portugais, publie en 1927 à Paris, sa technique d'artériographie cérébrale.
En Allemagne, en 1929, les professeurs Lichtwitz et Von Lichtenberg opacifient les voies urinaires et le chirurgien Werner Forssmann, les cavités de son propre cœur.
En 1952, le radiologue suédois ven Seldinger met au point sa technique d'artériographie par voie fémorale, qui sera adoptée par tous.