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Du laboratoire à l’hôpital :
IRM et PET scanner
Du laboratoire à l’hôpital
Au cours des vingt dernières années, de très nombreuses techniques utilisées dans les laboratoires
de recherche ont été adaptées en vue d'une utilisation médicale. Le problème à résoudre est très
général : il consiste à extrapoler des mesures effectuées sur des échantillons de petite taille et
parfaitement définis à des analyses portant sur l'ensemble d'un individu. Prenons un exemple : en
RMN il est possible d'étudier dans un tube des solutions aqueuses comportant divers composés
dilués. Pour étudier les mêmes molécules d'eau dispersées dans un corps humain, il faut dans un
premier temps pouvoir travailler avec un champ magnétique englobant le sujet étudié ; et dans
un second temps analyser le signal résultant de quantités énormes de protons, placés dans des
environnements très différents. Les difficultés ne sont pas d'ordre théorique, mais technologique.
Cela nécessite de fabriquer des aimants puissants et stables de grande taille, de mettre au point
des récepteurs adaptés et surtout de mettre en place de très puissants moyens informatiques
pour analyser rapidement les signaux obtenus. Des convergences analogues sont nécessaires
chaque fois qu'une technique de laboratoire doit être étendue à l'étude du vivant.
Imagerie de résonance magnétique IRM
Des protons se trouvent en très grandes quantités dans tous les sites d'un organisme. Leurs
résonances dépendent de leur environnement et il est possible de les distinguer en délimitant de grandes régions, comme les organes, des parties du squelette, etc. Par l'emploi de
méthodes conjuguant l'analyse mathématique des signaux et leur résolution par de puissants
ordinateurs, il est possible de visualiser avec précision de grandes parties d'un corps. En utilisant la symétrie spatiale de certaines parties, par exemple la tête, il est possible de combiner
les signaux afin de faire apparaître de faibles différences dues à des anomalies, un AVC par
exemple ou des tumeurs. Le sujet est placé dans le champ magnétique d'un aimant puissant
(environ 1 , 5 tesla) dirigé selon l'axe du corps. Le champ de radiofréquence destiné à la résonance des protons alignés par le champ principal est fourni par des bobines mobiles entourant
la partie à analyser. Les émissions correspondantes sont pulsées, ce qui engendre les fameux
bruits réguliers entendus par le patient. L'IRM est devenue indispensable à l'élaboration de la
plupart des diagnostics.
PET scan (P o sito n E le c tro n Tom ography)
Cette technique de médecine nucléaire est basée sur l'introduction par voie intraveineuse d'un
dérivé du glucose (^®F-fluorodésoxyglucose, ^®F-FDG), comportant un atome radioactif de ^®F,
qui possède une période d'environ deux heures. La molécule se fixe sur les parties très irriguées
des tumeurs. Le ^ ® F en se décomposant produit un positon (antiélectron, de charge positive).
En rencontrant très vite un électron, les deux particules de matière et d'antimatière s'annihilent en émettant deux photons, émis dans des directions opposées. Un récepteur circulaire
entourant le patient reçoit ces photons. En analysant l'ensemble des signaux émis et en tenant
compte des différences spatiales de parcours, il est possible de reconstituer le contour précis
d'une tumeur et par traitement numérique de parvenir à son image 3 D. L'ensemble de ces
mesures qui porte le nom de Position Electron Tomography (PET) nécessite la mise en oeuvre
de nombreuses techniques, y compris pour produire le ^®F. Ce type d'analyse est très utilisé
pour caractériser certains types de cancers et surtout pour suivre l'évolution des tumeurs en
fonction des traitements effectués.
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IRM et PET scanner
Du laboratoire à l’hôpital
Au cours des vingt dernières années, de très nombreuses techniques utilisées dans les laboratoires
de recherche ont été adaptées en vue d'une utilisation médicale. Le problème à résoudre est très
général : il consiste à extrapoler des mesures effectuées sur des échantillons de petite taille et
parfaitement définis à des analyses portant sur l'ensemble d'un individu. Prenons un exemple : en
RMN il est possible d'étudier dans un tube des solutions aqueuses comportant divers composés
dilués. Pour étudier les mêmes molécules d'eau dispersées dans un corps humain, il faut dans un
premier temps pouvoir travailler avec un champ magnétique englobant le sujet étudié ; et dans
un second temps analyser le signal résultant de quantités énormes de protons, placés dans des
environnements très différents. Les difficultés ne sont pas d'ordre théorique, mais technologique.
Cela nécessite de fabriquer des aimants puissants et stables de grande taille, de mettre au point
des récepteurs adaptés et surtout de mettre en place de très puissants moyens informatiques
pour analyser rapidement les signaux obtenus. Des convergences analogues sont nécessaires
chaque fois qu'une technique de laboratoire doit être étendue à l'étude du vivant.
Imagerie de résonance magnétique IRM
Des protons se trouvent en très grandes quantités dans tous les sites d'un organisme. Leurs
résonances dépendent de leur environnement et il est possible de les distinguer en délimitant de grandes régions, comme les organes, des parties du squelette, etc. Par l'emploi de
méthodes conjuguant l'analyse mathématique des signaux et leur résolution par de puissants
ordinateurs, il est possible de visualiser avec précision de grandes parties d'un corps. En utilisant la symétrie spatiale de certaines parties, par exemple la tête, il est possible de combiner
les signaux afin de faire apparaître de faibles différences dues à des anomalies, un AVC par
exemple ou des tumeurs. Le sujet est placé dans le champ magnétique d'un aimant puissant
(environ 1 , 5 tesla) dirigé selon l'axe du corps. Le champ de radiofréquence destiné à la résonance des protons alignés par le champ principal est fourni par des bobines mobiles entourant
la partie à analyser. Les émissions correspondantes sont pulsées, ce qui engendre les fameux
bruits réguliers entendus par le patient. L'IRM est devenue indispensable à l'élaboration de la
plupart des diagnostics.
PET scan (P o sito n E le c tro n Tom ography)
Cette technique de médecine nucléaire est basée sur l'introduction par voie intraveineuse d'un
dérivé du glucose (^®F-fluorodésoxyglucose, ^®F-FDG), comportant un atome radioactif de ^®F,
qui possède une période d'environ deux heures. La molécule se fixe sur les parties très irriguées
des tumeurs. Le ^ ® F en se décomposant produit un positon (antiélectron, de charge positive).
En rencontrant très vite un électron, les deux particules de matière et d'antimatière s'annihilent en émettant deux photons, émis dans des directions opposées. Un récepteur circulaire
entourant le patient reçoit ces photons. En analysant l'ensemble des signaux émis et en tenant
compte des différences spatiales de parcours, il est possible de reconstituer le contour précis
d'une tumeur et par traitement numérique de parvenir à son image 3 D. L'ensemble de ces
mesures qui porte le nom de Position Electron Tomography (PET) nécessite la mise en oeuvre
de nombreuses techniques, y compris pour produire le ^®F. Ce type d'analyse est très utilisé
pour caractériser certains types de cancers et surtout pour suivre l'évolution des tumeurs en
fonction des traitements effectués.
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