Physique de la radiologie diagnostique et interventionnelle 1
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"Physique de la radiologie diagnostique et interventionnelle 1"
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Établissement
Université Mohamed Seddik Ben Yahia
Faculté des sciences exactes et informatique
Département de physiqueMatière
Intitulé : Physique de la radiologie diagnostique et interventionnelle I
Crédits : 06 / Coefficient : 03
VHH (Volume Horaire Hebdomadaire) : 4h30 par semaine
Cours : 3h00
- TD : 1h30
Évaluation :
Contrôle continu : 33%
Examen final : 67%
Public cible

Master 1 – Physique Médicale
Semestre 1
Enseignant
Dr. Mohamed Laid YAHIAOUI
Courriel : mohamedlaid.yahiaoui@univ-jijel.dz
Disponibilité : Lundi, Mardi, Mercredi – 9h00 à 12h30 (Salle des enseignants)Forum pédagogique : Réponse assurée sous 24h (sauf cas imprévus)
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À l'issue de ce cours, l'étudiant sera capable de :
Maîtriser les principes physiques de la production d'images médicales, notamment l'imagerie par rayons X, l'IRM et l'échographie.
Comprendre le fonctionnement des équipements de tomodensitométrie (CT scan) et de tomographie par résonance magnétique nucléaire (IRM), ainsi que le rôle de leurs différents composants.
Acquérir les outils nécessaires pour effectuer le contrôle qualité sur les équipements d'imagerie médicale et tomographique.
Maîtriser les méthodes de production d'images en échographie, y compris les principes de génération, de détection, de lecture et de stockage des ultrasons.

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Avant d’aborder ce cours, il est recommandé que l’apprenant possède les connaissances et compétences suivantes :
Physique générale et atomique
Interaction rayonnement-matière

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1. Production des Rayons X
- Production de RX
- Physique de la production de rayons X (y compris les spectres)
- Technologie de la production de RX
- Paramètres d'exposition et influence sur la qualité de l'image
- Dépendance du rendement du tube à rayons X par rapport au HVL, à la tension du tube, au courant du tube, au temps d'exposition, à la filtration du faisceau et à la distance
- Évaluation de la qualité de l'image (contraste, résolution, fonction de transfert de modulation)
2. Imagerie à Rayons X et Reconstruction
- Radiographie
- Mammographie
- CT scan
- Fluoroscopie et radiologie interventionnelle
- Radiographie numérique
- Absorption des rayons X à double énergie
- Imagerie panoramique et tomographique dentaire
- Amélioration du contraste
- Dose patient et optimisation du système
3. Imagerie par ultrasons
- Génération d'ultrasons
- Interaction ultrasonore
- Propriétés acoustiques des tissus biologiques
- Onde, mouvement et propagation, puissance acoustique
- Artefacts d'image et qualité d'image
- Modes de balayage
- Applications thérapeutiques
- Transducteurs
- Techniques Doppler
- Sécurité
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Ce chapitre explore les principes de la production des rayons X, en commençant par la conversion de l'énergie des électrons en photons à travers deux mécanismes fondamentaux : le rayonnement de freinage (créant un spectre continu) et le rayonnement caractéristique (produisant un spectre de raies)
. Il décrit ensuite la technologie du tube à rayons X, détaillant les rôles de la cathode comme source d'électrons et de l'anode tournante comme cible
. Le chapitre clarifie également comment des paramètres essentiels tels que la tension (kV), le courant-temps (mAs) et la filtration sont utilisés pour contrôler précisément la quantité et la qualité du faisceau de rayons X . Enfin, il introduit les concepts fondamentaux nécessaires à l'évaluation de la qualité d'une image radiologique, notamment le contraste, le bruit et la résolution spatiale, quantifiée par la Fonction de Transfert de Modulation (MTF)
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Ce chapitre présente une analyse détaillée des principes physiques et technologiques régissant l'imagerie médicale à rayons X, allant de la radiographie conventionnelle aux modalités avancées. Il débute par les fondamentaux de la radiographie par projection, en expliquant la géométrie de l'image (grandissement, flou) et l'importance des facteurs techniques (kV, mAs) ainsi que la gestion du rayonnement diffusé via des grilles antidiffusantes. Le document explore ensuite la transition vers le numérique, comparant les technologies de radiographie numérisée (CR) et les détecteurs plans (FPD) à conversion directe et indirecte, tout en définissant des métriques de performance clés comme l'efficacité quantique de détection (DQE). Des sections spécifiques sont dédiées aux applications spécialisées, notamment la mammographie (et la tomosynthèse), la tomodensitométrie (CT scan) avec ses méthodes de reconstruction itérative, la fluoroscopie interventionnelle (DSA), ainsi que l'imagerie dentaire. Enfin, le chapitre conclut sur la gestion de la dose patient et l'optimisation des protocoles selon le principe ALARA, avec une attention particulière à la pédiatrie.
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[1] INTERNATIONAL ATOMIC ENERGY AGENCY, Diagnostic Radiology Physics: A Handbook for Teachers and Students, IAEA, Vienna (2014).
[2] BUSHBERG, J.T., SEIBERT, J. A., LEIDHOLDT Jr, E.M. and BOONE, J. M., The Essential Physics of Medical Imaging, Wolters Kluwer, Philadelphia (2021).
[3] DENDY, P.P., HEATON, B., Physics for Diagnostic Radiology, CRC Press, USA (2011).
[4] SAMEI, E., PECK, D., Hendee's Physics of Medical Imaging, Wiley-Liss, New York (2019).
[5] SPRAWLS, P., Physical Principles of Medical Imaging, Medical Physics Pub Corp, Madison (1993).
[6] INTERNATIONAL ATOMIC ENERGY AGENCY, Radiation Protection and Safety in Medical Uses of Ionizing Radiation: Specific Safety Guide No. SSG46, IAEA, Vienna (2018). -