L’imagerie a fait son entrée en médecine à la fin du XIXe siècle, en l’espèce de la Radiographie, à la suite de la découverte des rayons X. Elle s’est dès l’abord révélée comme un outil révolutionnaire pour la médecine et la chirurgie. Elle a par la suite continuellement évolué au gré de l’évolution des techniques, des sophistications de sa pratique et de ses applications, ainsi que des progrès dans la compréhension des dangers radiologiques. Le contraste des images résulte de l’absorption des rayons X par les tissus, différente pour les diverses espèces atomiques. La radiographie demeure jusqu’à nos jours la méthode d’imagerie médicale la plus répandue et la plus utilisée. Au début des années 1970 sont apparues et se sont développées essentiellement trois nouvelles techniques d’imagerie rendues possibles par les progrès de l’informatique. La scannographie (ou scanner) utilise encore des rayons X, mais avec un générateur tournant, et permet d’obtenir des images à deux, puis à trois dimensions, en particulier des tissus mous mal discriminés par la radiographie habituelle.
L’imagerie par résonance magnétique (IRM), pratiquée dans un aimant et utilisant des rayonnements électromagnétiques dans la gamme des ondes radio, consiste à observer la résonance magnétique de spins nucléaires, essentiellement ceux des protons de l’eau, sous application successive de gradients de champs appropriés. Le contraste des images dépend de la concentration des espèces de spins et de la mobilité locale du milieu. Enfin, l’échographie utilise la réflexion d’ondes ultrasonores incidentes par les tissus vivants. Le contraste provient de l’influence de la viscosité de ces tissus sur leur réflectivité. La particularité, et grand avantage, de ces deux dernières méthodes est que, n’utilisant pas de rayonnements ionisants, elles ne provoquent pas de dommages sur les tissus : elles sont dites "non-invasives".
Dans la présente conférence-débat seront présentés et discutés les progrès et perspectives de trois méthodes d’imagerie extrêmement innovantes : l’IRM fonctionnelle, essentiellement du cerveau, basée sur la production naturelle d’agents de contraste ; l’imagerie ultrasonore ultrarapide de l’élasticité des tissus ou des flux sanguins, utilisant entre autres des ondes acoustiques de cisaillement ; une imagerie de super-résolution permettant la détection et le suivi de molécules uniques, illustrée par l’étude de récepteurs de neurotransmetteurs sur les synapses.
Maurice Goldman
Membre de l'Académie des sciences, directeur de recherche honoraire au
Commissariat à l’énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)