Les appareils à rayons X sont utilisés dans les soins de santé pour visualiser les structures osseuses, pendant les chirurgies (en particulier orthopédiques) pour aider les chirurgiens à rattacher les os cassés à l’aide de vis ou de plaques structurelles, aider les cardiologues à localiser les artères bloquées et à guider les placements de stent ou à effectuer des angioplasties et pour d’autres tissus denses tels que les tumeurs. Les applications non médicinales comprennent la sécurité et l’analyse des matériaux.
Médicamentmodifier
Les principaux domaines dans lesquels les machines à rayons X sont utilisées en médecine sont la radiographie, la radiothérapie et les procédures de type fluoroscopique. La radiographie est généralement utilisée pour des images rapides et très pénétrantes, et est généralement utilisée dans les zones à forte teneur osseuse, mais peut également être utilisée pour rechercher des tumeurs, par exemple avec l’imagerie par mammographie. Certaines formes de radiographie comprennent:
- orthopantomogramme — une radiographie panoramique de la mâchoire montrant toutes les dents à la fois
- mammographie – rayons x du tissu mammaire
- tomographie — imagerie aux rayons X en sections
En fluoroscopie, l’imagerie du tube digestif est réalisée à l’aide d’un agent radiocontraste tel que le sulfate de baryum, qui est opaque aux rayons X.
Radiothérapie – l’utilisation du rayonnement X pour traiter les cellules cancéreuses malignes et bénignes, une application sans imagerie
La fluoroscopie est utilisée dans les cas où une visualisation en temps réel est nécessaire (et est le plus souvent rencontrée dans la vie quotidienne à la sécurité des aéroports). Certaines applications médicales de la fluoroscopie comprennent:
- angiographie – utilisé pour examiner les vaisseaux sanguins en temps réel avec la mise en place de stents et d’autres procédures pour réparer les artères bloquées.
- lavement au baryum – une procédure utilisée pour examiner les problèmes du côlon et du tractus gastro-intestinal inférieur
- hirondelle au baryum – similaire à un lavement au baryum, mais utilisée pour examiner le tractus gastro—intestinal supérieur
- biopsie – l’ablation de tissu pour examen
- Gestion de la douleur – utilisée pour voir visuellement et guider les aiguilles pour administrer / injecter des analgésiques, des stéroïdes ou des médicaments bloquant la douleur dans toute la région spinale.
- Procédures orthopédiques – utilisées pour guider le placement et le retrait des plaques de renforcement de la structure osseuse, des tiges et du matériel de fixation utilisés pour faciliter le processus de guérison et l’alignement des structures osseuses cicatrisant correctement ensemble.
Les rayons X sont des rayonnements ionisants très pénétrants, de sorte que les machines à rayons X sont utilisées pour prendre des photos de tissus denses tels que les os et les dents. En effet, les os absorbent le rayonnement plus que les tissus mous moins denses. Les rayons X d’une source passent à travers le corps et sur une cassette photographique. Les zones où le rayonnement est absorbé apparaissent sous la forme de nuances de gris plus claires (plus proches du blanc). Cela peut être utilisé pour diagnostiquer des os cassés ou fracturés.
Sécuritémodifier
Les machines à rayons X sont utilisées pour filtrer les objets de manière non invasive. Les bagages dans les aéroports et les bagages des étudiants dans certaines écoles sont examinés pour détecter d’éventuelles armes, y compris des bombes. Les prix de ces radiographies de bagages varient de 50 000 $ à 300 000 $. Les parties principales d’un système d’inspection des bagages à rayons X sont le générateur utilisé pour générer des rayons X, le détecteur pour détecter le rayonnement après avoir traversé les bagages, une unité de traitement du signal (généralement un PC) pour traiter le signal entrant du détecteur et un système de convoyeur pour déplacer les bagages dans le système. Le générateur de rayons X portatif à rayons X pulsés à piles utilisé en sécurité, comme le montre la figure, fournit aux intervenants EOD une analyse plus sûre de tout danger cible possible.
Opérationmodifier
Lorsque les bagages sont placés sur le convoyeur, ils sont déplacés dans la machine par l’opérateur. Il y a un ensemble émetteur et récepteur infrarouge pour détecter le bagage lorsqu’il entre dans le tunnel. Cet ensemble donne le signal pour allumer le générateur et le système de traitement du signal. Le système de traitement de signaux traite les signaux entrants en provenance du détecteur et reproduit une image sur la base du type de matériau et de la densité de matériau à l’intérieur du bagage. Cette image est ensuite envoyée à l’unité d’affichage.
Classification des couleursmodifier
La couleur de l’image affichée dépend du matériau et de la densité du matériau: les matières organiques telles que le papier, les vêtements et la plupart des explosifs sont affichées en orange. Les matériaux mélangés tels que l’aluminium sont affichés en vert. Les matériaux inorganiques tels que le cuivre sont affichés en bleu et les articles non pénétrables sont affichés en noir (certaines machines affichent cela sous la forme d’un vert jaunâtre ou d’un rouge). L’obscurité de la couleur dépend de la densité ou de l’épaisseur du matériau.
La détermination de la densité du matériau est réalisée par un détecteur à deux couches. Les couches des pixels du détecteur sont séparées par une bande de métal. Le métal absorbe les rayons mous, laissant passer les longueurs d’onde plus courtes et plus pénétrantes jusqu’à la couche inférieure des détecteurs, transformant le détecteur en un spectromètre brut à deux bandes.