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Histoire de l’imagerie médicale


Histoire de l’imagerie médicale. L'imagerie médicale a beaucoup évolué depuis la seule représentation du simplement visible. Elle a intégré en premier lieu le mouvement puis la couleur, et elle a même réussi à supprimer le modèle, avec l'arrivée de l'image numérique. Tout diffère lorsque existe l'équivalent numérique qui sait analyser l'image, avec les innombrables informations engrangées dans l'ordinateur sous forme numérique.
Evolution de l’endoscopie :
Depuis la haute Antiquité, le médecin a cherché à voir à l'intérieur de certains organes au moins par les orifices naturels et cette méthode d'inspection spéculaire persiste. Dès le début du XIXe s., Philipp Bozzini et Pierre Salomon Ségalas firent les premiers essais pour porter un regard plus pénétrant dans l'organisme avec le souci d'un meilleur éclairage, ce qui aboutit en 1853 à l'uréthroscope d'Antonin Jean Désormeaux, le père du mot endoscope. Cela se fit malgré une manifeste répulsion de beaucoup, pour qui seul comptait l'examen clinique. À la fin du siècle, poussée par l'audace des urologues cette investigation, encore à haut risque, allait progressivement gagner ses lettres de noblesse, en urologie, ORL, pneumologie, gynécologue ou pathologie digestive. On ne dessine et ne peint plus ce que l'on voit mais on le photographie ou on le filme. La semi-rigidité ou rigidité des appareils restait un handicap, vaincu grâce aux light pipes (tuyaux de lumière) de John Tyndall (1820-1893), puis aux fibres de verre suite aux travaux du Britannique John L.Baird (1926), de l'Américain Clarence Hansell, du Hollandais Abraham Van Heel, des Britanniques Harold H. Hopkins et Narider S. Kanapy et enfin du Danois Holger Moller Hansen. La flexibilité des fibroscopes permit une pénétration aisée des organes (en 1958 pour l'œsophage et l'estomac). Mais les images obtenues par une mosaïque de fibres restèrent longtemps moins fines que celles obtenues avec les optiques traditionnelles. Tout a vite évolué avec la vidéo-endoscopie électronique due à l'usage de microprocesseurs CCD (charge coupled device) très vite passés à la couleur. Une caméra miniaturisée remplace le faisceau optique d'image à l'extrémité de l'appareil. L'opérateur comme les aides vivent en direct le moment d'observation et éventuellement d'action thérapeutique. Cette nouvelle vidéologie médico-chirurgicale a aboutit à la chirurgie cœlioscopique avec les progrès dans la miniaturisation de l'appareillage et des instruments adjacents grâce aux nouveaux polymères, ainsi qu’à l’échoendoscopie. La coloscopie virtuelle, est une extraordinaire reconstruction en 3 dimensions aux couleurs entièrement artificielles.
L’aventure radiologique :
Le radiodiagnostic est né le 28 décembre 1895 lorsque Wilhelm Röntgen, professeur à l'université de Wurtzbourg, révéla ses travaux sur une nouvelle sorte de rayons qu'il avait dénommés X, découverte qui lui valut le premier prix Nobel de physique en 1901. Pendant 65 ans, les images radiologique composées d'ombres enchevêtrées occupèrent le devant de la scène, en apportant leur indispensable contribution a diagnostic médical. Après l'héroïque époque des pionniers (1896-1920), pleine de danger en raison de effets délétères des rayons, vint 1a période d'épanouissement (1920-1960). Efficace, la radiologie fut reconnue spécialité médicale d'autant que l'Europe d'après-guerre accédait aux invention décisives provenant des États-Unis tubes radiogènes puissants (William D Coolidge, 1913) et film souple à émulsion double face (1914) réduisirent le temps de pose, le Potter-Bucky (1916) supprimant le rayonnement diffusé améliora la qualité des clichés. Dès 1911, les produits barytés avaient permis les explorations digestives. Pour accroître les possibilités diagnostiques l'idée germat d'introduire des contraste ; (gaz ou liquides opaques) dans des organes creux et des vaisseaux. Les années 1920 innovèrent : myélographies et bron­chographies au lipiodol (Jean Sicarc et Jacques Forestier, Paris 1921), artériographies cérébrales à l’iodure de potassium qu'Egas Moniz (prix Nobel de médecine, 1949) mit au point au Portugal et publia à Paris en 1927. Le nombre d'anomalies échappant à l'imagerie diminuait. Dix ans après le brevet d'André Bocage sur les radiographies en coupe (Paris, 1921), naquit en Europe la tomographie qui, complétant radioscopie et radiographie, permettait de dissocier certaines ombres superposées et de les situer en profondeur. Entre autres utilisations, elle renforçait le dépistage et le suivi thérapeutique de la tuberculose, fléau si redouté.
Puis la radiologie triomphante sortit de l'ombre : grâce aux amplificateurs de luminance (1953), les images radioscopiques apparurent désormais sur des écrans de télévision. Les clichés, développés en 90 secondes par des machines (1956), hâtèrent l'obtention des résultats. Aux environs de 1960, débuta l'émergence de nouvelles imageries, liées à l'essor informatique, qui allaient se substituer partiellement à la radiologie, mais surtout la prolonger en collectant des renseignements inédits au plus profond du corps humain.
Application de la radioactivité artificielle découverte par Frédéric et Irène Joliot-Curie (prix Nobel de chimie 1935), la médecine nucléaire s'est éveillée avec la caméra à scintillations de Haï O. Anger (1954) : grâce aux éléments marqués par isotopes radioactifs, elle procure désormais des renseignements métaboliques. De grands espoirs commencent à se concrétiser avec l'imagerie fonctionnelle de la tomographie par émission de positons (PET scan).
Technique bien différente, l'échographie utilise les phénomènes de piézo-électricité (Jacques et Pierre Curie, 1881) et la réflexion des ultrasons sur les interfaces. Ses premières images utiles provinrent d'un appareil né à Glasgow (1957) de la collaboration d'un ingénieur, Tom Brown, et d'un gynécologue, lan Donald. Reconnue inoffensive, l'échographie accapara la vedette en obsté­trique. Enrichie de l'apport du doppler, elle mesure le débit sanguin et la vélocité des globules, un des rares cas où la couleur renforce réellement l'image grise. Le scanographe ou « scanner », un instrument original, apparut dans les années 1970. L'ingénieur Godfrey Newbold Hounsfield, au laboratoire de recherche EMI disposant de puissants ordinateurs, réussit des images en coupes du crâne en utilisant les calculs de reconstructions élaborés à la Tufts University (Medford, Massachusetts) par le Sud-Africain Allan Mac Leod Cormack en 1963-64. Les résultats de son prototype (1971), publiés avec le neuroradiologue James Ambrose qui l'avait testé, soulevèrent ajuste titre l'enthousiasme. Le prix Nobel de médecine de 1979 associa Mac Cormack et Hounsfield. Sur la voie tracée, fut inventé le mouvement hélicoïdal (1990) avec ses images tridimensionnelles et ses premières représentations virtuelles de coloscopies et bronchoscopies. Edward M. Purcell et Félix Bloch avaient reçu le prix Nobel de physique en 1952 pour leurs travaux, publiés en 1946, sur le comportement des protons dans un champ magnétique. Première application, la spectroscopie par résonance magnétique nucléaire se révéla d'une importance capitale pour la différenciation des tissus. Un autre épisode historique est la naissance de l'imagerie par résonance magnétique (IRM), indépendante des rayons X : au prix de moyens techniques lourds et onéreux (supraconducteurs au voisinage du 0 absolu et ordinateurs surpuissants), des champs magnétiques de haute intensité (0,5 à 1,5 Tesla) rendaient possibles des images du corps humain. Raymond Damadian (1971) crut distinguer, par son « index de malignité », les tissus sains des zones envahies. Paul Lauterbur réussit des coupes d'objet (1973). Enfin ce furent les premières images sur des volontaires à la fois aux États-Unis et en Grande-Bretagne (Damadian et Peter Mansfield, 1976). Avec ses coupes multidirectionnelles et ses reconstructions tridimensionnelles, l'imagerie par résonance magnétique triomphe dans l'examen des parties molles, rendant progressivement inutiles la plupart des injections d'opacifiant intra-articulaire ou intravasculaire exigées par les examens radiologiques.


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