Imageries en physique

Thèmes abordés

Densité optique, système de tomodensitométrie, numéro atomique, effet Doppler, effet Compton, RMN Résonance Magnétique Nucléaire, contraste par résonance magnétique, TEP Tomographie par Émission de Positrons, absorption des rayons X, tomodensitométrie abdominale, tissus profonds, corps humain

Résumé du document

Ce document propose 4 exercices corrigés : des exercices avec questions de cours et deux exercices d'application.

Extraits

[...] Q2. Comment le contraste est-il créé en imagerie par résonance magnétique (IRM) ? R2. Le contraste en IRM est créé en utilisant différents types de séquences d'impulsions radiofréquence pour exciter les protons dans les tissus du corps. Les signaux produits par ces protons sont ensuite utilisés pour créer une image. Q3. Qu'est-ce que l'effet Compton ? R3. L'effet Compton est un phénomène de diffusion des rayons X qui se produit lorsqu'un rayon X interagit avec un électron dans un matériau. [...]

[...] Un échographe envoie des ondes ultrasonores dans un tissu et mesure le temps que prend l'onde pour revenir. Si le temps de vol de l'onde est de 10 us, quelle est la profondeur de l'interface entre deux tissus à l'intérieur du corps ? Réponse : La distance parcourue par l'onde est donnée par d = v où v est la vitesse de propagation des ondes ultrasonores. En supposant que la vitesse des ondes est de 1540 m/s (la vitesse typique des ondes ultrasonores dans les tissus mous), on obtient d = 1540 m/s x 10 x 10^-6 s / 2 = 7,7 mm. [...]

[...] Calculer l'énergie des photons de rayons X utilisés. Déterminer la dose équivalente pour les tissus, sachant que le facteur de pondération des tissus est de 1 pour les rayons X. Est-ce que cette dose est considérée comme une dose élevée pour le patient ? Pourquoi ou pourquoi pas ? Réponses : L'énergie des photons de rayons X est donnée par E = où h est la constante de Planck et est la fréquence. La tension de 120 kVp correspond à une fréquence de 2,52 x 10^18 Hz et donc une énergie de 125 keV. [...]

[...] Qu'est-ce que la tomographie par émission de positrons (TEP) ? R4. La tomographie par émission de positrons (TEP) est une technique d'imagerie médicale qui utilise des molécules marquées de radioisotopes pour produire des images de l'intérieur du corps. Les positrons émis par les isotopes se combinent avec des électrons dans le corps pour produire des photons détectés par un scanner TEP. Q5. Comment est mesurée l'absorption des rayons X dans un matériau ? R5. L'absorption des rayons X dans un matériau est mesurée en utilisant la loi de Beer-Lambert. [...]

[...] Quelle est la profondeur maximale que la sonde peut atteindre ? Réponses : La longueur d'onde des ondes ultrasonores est donnée par λ = où v est la vitesse du son dans les tissus et f est la fréquence de la sonde. Dans ce cas, λ = 1540/3,5 x 10^6 = 0,44 mm. La profondeur maximale que la sonde peut atteindre est donnée par la formule d = cT/2, où c est la vitesse du son dans les tissus et T est le temps d'impulsion. [...]