Que contient la cathode ?

Un filament

Comment calculer l’énergie du faisceau incident d’électrons ? 

E = e x U

E = (1/2)mv^2

En quelle unité est exprimé h (constante de Planck) en général ?

J.s (joules par secondes)

Quels sont les deux types de productions de RX ? 

- Rayonnement par fluorescence 

- Rayonnement par freinage 

Décrire le rayonnement par freinage 

Interaction électrons incidents / noyau d’un des atomes de l’anode.

Attraction des électrons du faisceau incident par les noyaux de l’anode > déviation de la trajectoire des électrons > freinage « toute accélération ou décélération d’une charge en mouvement entraîne un rayonnement » > production de photons donc rayonnement sous forme de spectre continu 

Décrire le rayonnement par fluorescence 

Interaction électrons incidents / électrons couche interne de l’atome de l’anode 

Choc e- incident avec e- d’une couche interne de l’atome de l’anode > transfert de totalité de l’énergie de l’e- incident à cet e- d’anode > ionisation de cet électron > diminution du niveau d’énergie pour un e- de couche supérieur pour remplacer celui qui s’est ionisé > libération d’énergie sous forme de photons donc de rayonnement > spectre discret 

Quel interval de valeur l’Energie libérée d‘1 rayonnement par freinage peut elle prendre ?

0 < E liberée < E max 

0 = aucune déviation

E max = libération de toute l’énergie de l’e- incident car arrêt lors du freinage, soit E = hv = hc/lambda = eU

Quels sont les deux principaux phénomènes d’interaction avec les éléments de notre corps lors d’exposition aux RX ? 

- Effet photoélectrique

- Effet de Compton 

De ces deux phénomène, lequel donne du flou, lequel donne du contraste ? 

Effet photoélectrique = contraste 

Effet de Compton = flou car photon diffusé

Décrire l’effet photoélectrique 

Interaction photon incident / e- d’une couche interne d’un atome de notre corps.

Choc entre les deux (photon/e-) > transfert de la totalité de l’énergie du photon à l’électron > ionisation de l’électron > réarrangement électronique par e- couche supérieure > libération d’énergie sous forme de photon dit « de fluorescence ». 

Décrire l’effet compton

Interaction photon incident / e- couche externe d’un atome de notre corps. 

1. Le photon incident libère une partie de son énergie, permettant la prod. d’un « photon diffusé » de longueur d’onde plus grande que sa longueur d’onde initiale (donc d’énergie moindre) . Cette énergie est notamment fonction de l’angle entre la trajectoire du photon diffusé et la trajectoire initiale du photon incident.
2. Le reste de son énergie, ainsi cédée, permet l’ionisation de l’e- choqué, appelé « électron de Compton » ou « électron de recul ». L’angle entre sa trajectoire et la trajectoire initiale du photon incident est également mesurée. 

Comment calculer l’intensité du rayon émergent du patient ?

I(x) = Io x e^(-u.x)

Avec x = épaisseur (cm) ; u = coefficient d’atténuation linéique (cm-1)

De quoi dépend le coefficient d‘attenuation linéique ? 

C’est la somme de l’effet compton et de l’effet photoélectrique.

Et l’impact de ces deux effets dépend donc du Z du matériau et de la masse volumique du matériau (de l’humain) ainsi que de l’E de faisceau de RX incident. 

Quelles sont les conséquences biologiques de ces atténuations ? 

L’ionisation de nos atomes, pouvant provoquer la mort cellulaire. Il existe des systèmes de réparation mais il y a malgré tout des effets. 

Quels sont les deux types d’effets biologiques ?

Effet Stochastique = conséquence probabiliste à long terme. Pas de dose seuil définie 

Effet Déterministe = Conséquence concrète, déterminée, à court terme. Notion de dose seuil. 

Qu’est-ce qui va créer du flou à l’image ? Comment y remédier ?

- Effet Compton :

• placer une grille de plomb pour limiter le rayonnement diffusé (photon diffusé) qui entrera en relation avec la grille grâce à sa trajectoire particulière.

- Flou cinétique : limiter le temps de manipulation pour éviter le mouvement du patient

- Agrandissement/distortion :

• Préférer un petit foyer pour restreindre les zones de flou
• Placer l’écran au plus près de la source
• Préférer un angle perpendiculaire à l’objet (sinon zones de flou de chaque côté)

Préfère t’on les RX d’E forte ou d’E faible ? Pourquoi ? Comment slectionner 

On préfère E forte.

Car le coefficient d’attenuation linéique diminue lorsque l’E augmente. On a donc une plus faible irradiation du patient et une meilleure incidence sur l’image. 

Placer une plaque d’aluminium à proximité de la fenêtre des RX permet de limiter les rayons de faible NRJ

Quelle est la valeur de la longueur d’onde minimale delivrée par le freinage d’un électron incident ? 

E (J) = hc/lambda = e.U 

E (eV) = hc/(lambda x e) = e.U/e = U 

Lambda (m) = hc/e.U = 1,24 x 10^(-6) / U 

Lambda (nm) = 1240 / U

Intervalle de fréquence des Rayons X

3.10^(16) Hz < RX < 10^(19) Hz

Intervalle de longueur d’onde des RX

0,03 nm < RX < 10 nm 

Intervalle d’énergie (eV et J) des RX

124 eV < RX < 41 keV 

2.10^(-17) < RX < 6,62.10^(-15)

Faut-il une grande quantité de RX ?

Oui : augmenter le nombre d’e- produit au niveau de la cathode en augmentant l’intensité du courant (pas de la tension) et le temps d’exposition 

Quelle couleur donnent les RX totalement absorbés à l’écran ?

Blanc

Quelle couleur donne les RX pas absorbés du tout ? 

Noir

Par quoi est causée la distortion de forme ? 

Par un angle des rayons X incidents non perpendiculaire à l’objet

Par quoi est causée la distortion de taille ?

Par la forme conique du faisceau. L’importance est donc de rapprocher l’objet de l’écran pour réduire la différence entre le distance source/écran et la distance source/objet. 

Combien de plans deux images en 2D permettent-elles de couvrir ?

3 plans ( 3D : volume en plus)

Différence image radiante / radiographique 

Radiante = au niveau de l’écran

Radiographique = au niveau du patient 

Que veut dire CDA et comment calculer

Couche de demi atténuation (même unité que mu)

CDA = ln(2) / mu 

Si x = nCDA, alors I = ?

I = Io/(2^(n)) car initialement pour CDA I = Io/2

Formule du rayon émergent à partir du rayon incident et de mu

I(x) = Io x e^(-mu.x)

Pour quelle technique d’imagerie le principe des RX est-il utilisé ? 

• Radiographie
• Scanner (ou TDM : tomodensitométrie)
• Angiographie (injection de produit de contraste)

En quelle année et par qui les RX ont-ils été découverts 

En 1895 par Röntgen 

Quelle est la différence entre des RX durs ou mous ?

E (RX durs) > E (RX mous)

Que signifie mA.S ? Ou cela est-il utile ?

MiliAmpère par seconde soit une certaine intensité durant un temps donné = production des e- au niveau de la cathode 

Quelle est l’unité de l’atténuation ? 

Elle est sans unité (contrairement au coefficient d’attenuation linéique ou à la CDA)