Grille-Ecrans-Films-Développem

Grille - Ecrans - Films - Développement



 

Paul BARTHEZ, Docteur Vétérinaire

Maître de Conférences



Objectifs :

  1. Connaître le principe de fonctionnement et les caractéristiques de la grille antidiffusante, ses conditions et ses modalités d'utilisation
  2. Connaître le principe de fonctionnement et les caractéristiques des écrans renforçateurs et des films radiographiques
  3. Connaître le principe et les modalités du développement d'un film radiographique



Points importants :

  1. La grille permet d'améliorer le contraste de l'image radiographique en éliminant le rayonnement diffusé
  2. Une grille est composée de fines lamelles de plombs parallèles au faisceau primaire
  3. La grille s'utilise pour des épaisseurs supérieures à 10 à 15 cm
  4. Les écrans renforçateurs, contenus dans la cassette, transforment les rayons X en une lumière bleue, violette ou verte
  5. La vitesse d'un écran augmente quand sa finesse diminue
  6. Le film radiographique doit être sensible à la lumière émise par l'écran
  7. Les films monocouches améliorent la finesse de l'image et sont utilisés avec des écrans fins, un petit foyer et pour radiographier des parties fines Le développement comprend le passage du film dans le révélateur, le fixateur, et un bain de rinçage
  8. Un film sous-développé présente un fond gris
  9. Un film mal rincé est jaune

L'image portée par le faisceau primaire, appelée image radiante, doit être traitée et réceptionnée pour pouvoir être affichée et interprétée. Le traitement consiste à éliminer, à l'aide d'une grille antidiffusante, une partie du rayonnement diffusé qui parasite l'image radiante et à réceptionner l'image radiante sur le film radiographique par l'intermédiaire d'un écran renforçateur. Une alternative à l'utilisation du film analogique est la radiologie numérique, qui représente très certainement une voie d'avenir.

1. La grille antidiffusante

 

La grille antidiffusante permet d'arrêter sélectivement une partie du rayonnement diffusé généré par l'effet Compton lors du passage des rayons x dans l'organisme à radiographier. Le rôle unique de la grille est d'améliorer le contraste de l'image radiographique.

Le fonctionnement de la grille antidiffusante est basé sur la sélection du rayonnement diffusé par la direction des rayons x. Le rayonnement diffusé présente 2 différences fondamentales par rapport au rayonnement primaire : l'énergie moyenne des rayons x est inférieure et la direction des rayons x est quasiment aléatoire.

La grille permet de sélectionner le rayonnement primaire par sa direction en arrêtant les rayons de direction différente. Elle est composée de fines lamelles de plomb séparées par un milieu transparent aux rayons x. Le faisceau primaire, porteur de l'image radiante, passe à travers les lames de la grille, tandis que le rayonnement diffusé, de direction différente, est arrêté par les lamelles.

La grille est caractérisée par l'épaisseur des lamelles (e), la teneur en plomb, et le rapport de grille, qui correspond au rapport de la hauteur des lamelles à l'intervalle entre 2 lamelles (R=h/l) et qui détermine l'angle limite au-delà duquel les rayons sont arrêtés.

L'épaisseur des lamelles a une influence sur l'arrêt des rayons primaires (facteur de transmission) et conditionne l'aspect de la trame visible sur la radiographie. Lorsque les lamelles sont épaisses, une trame de grille est visible qui peut être gênante lors de la lecture. Les grilles à lames fines ne sont, en revanche, quasiment pas visibles sur le film. Certains appareils de radiographie sont dotés d'un système de mouvement de la grille lors du déclanchement, appelé Potter (du nom de son inventeur), et qui permet d'éliminer la trame de la grille en la rendant floue.

Le rapport de grille et la teneur en plomb déterminent l'efficacité de la grille à arrêter le rayonnement diffusé. Pour une teneur en plomb équivalente, une grille de rapport élevé arrête d'avantage de rayonnement diffusé.

L'avantage unique à l'utilisation d'une grille est l'amélioration du contraste de l'image radiographique. En revanche, l'utilisation d'une grille présente quelques inconvénients : l'utilisation d'une grille nécessite davantage de rayon x pour obtenir un noircissement identique. La grille arrête une grande partie du rayonnement diffusé qui contribuait au noircissement du film, mais aussi une partie du rayonnement primaire. Il est donc nécessaire de compenser le manque de rayons x par l'augmentation des paramètres ajustables (kV, mA ou ms). Le deuxième inconvénient est lié aux trames de la grille qui peuvent être gênantes lors de la lecture. Cet inconvénient est minoré par l'utilisation d'un Potter ou d'une grille à lame très fine. Enfin, lorsque la grille n'est pas parfaitement alignée sur le faisceau primaire, une grande partie de celui-ci est arrêtée entraînant une insuffisance nette du noircissement et l'apparition d'artefacts de grille caractérisés par une trame de grille irrégulière et particulièrement visible même avec une grille à lame fine. Il est donc important lors de l'utilisation d'une grille de bien maîtriser l'alignement du faisceau de rayons x, ce qui n'est pas toujours le cas en radiologie vétérinaire. Ces artefacts apparaissent plus facilement avec une grille de rapport élevé, qui est donc moins Ç permissive È aux erreurs d'alignement.

En pratique, lorsque l'alignement du faisceau de rayons x avec la grille est bien maîtrisé (installation canine), la grille s'utilise à partir de 10 cm d'épaisseur. On peut utiliser une grille à trame fine ou un système de Potter. Lorsque le générateur est puissant, on peut utiliser une grille de rapport élevé (10 à 12). En revanche, dans des installations plus modestes avec des générateurs peu puissants, il est recommandé d'utiliser une grille de rapport plus faible (6 à 8).

Lorsque l'alignement du faisceau primaire avec la grille est mal maîtrisé (radiologie équine), la grille s'utilise à partir de 15 cm environ. Il est préférable d'utiliser une grille à trame fine (le système Potter n'est souvent pas possible) et de rapport peu élevé (6 à 8) pour limiter les artefacts de grille lié au mauvais alignement.

2. Les écrans renforçateurs

 

Les écrans renforçateurs ont pour rôle d'amplifier le signal porté par le faisceau primaire, appelé "image radiante". Le film radiographique est peu sensible aux rayons x et une quantité importante de rayons x est nécessaire pour obtenir un noircissement adéquat du film sans l'emploi d'écrans. Les écrans renforçateurs permettent d'utiliser moins de rayons x pour obtenir le même noircissement. Ils permettent donc de diminuer la quantité de rayons x utilisée en radiologie, ce qui est intéressant d'un point de vue de la radioprotection. Ils permettent aussi de diminuer le temps de pose, et donc de limiter le flou cinétique, ou de pouvoir réaliser des radiographies de parties épaisses avec des appareils peu puissants.

Les écrans renforçateurs sont composés de cristaux de luminophore, souvent à base de terre-rares, qui transforment les rayons x en une lumière bleue, verte ou violette. Ils sont contenus dans une cassette étanche à la lumière dont ils tapissent les 2 faces. Le film radiographique se place à l'intérieur de la cassette entre les 2 écrans.

On distingue 2 propriétés essentielles des écrans qui sont malheureusement incompatibles : leur pouvoir amplificateur, appelé vitesse, et leur finesse. Il existe plusieurs types d'écrans en fonction de leur vitesse et chaque fabricant propose une gamme d'écran composée de 3 ou 4 écrans différents. Lorsque la vitesse de l'écran augmente sa finesse (ou résolution spatiale) diminue.

Une installation de radiologie vétérinaire peut disposer de plusieurs écrans adaptés à l'installation et à la clientèle. Il est recommandé d'avoir 2 ou 3 types d'écrans différents.

Le choix des écrans renforçateurs doit être fait en fonction de la puissance du générateur : la faible puissance d'un générateur peut être partiellement compensée par l'utilisation d'écrans rapides. A l'opposé, un générateur puissant permet d'utiliser des écrans plus fins et d'améliorer la qualité de l'image. Le choix des écrans dépend aussi de la taille du foyer : des écrans très fins ne doivent être utilisés qu'avec un foyer de très petite taille. Dans le cas contraire, c'est la taille du foyer qui déterminera la finesse finale de l'image et non pas l'écran. Enfin les écrans doivent être choisis en fonction des applications. Lorsque la structure à radiographier est en mouvement (cÏur) ou très épaisse (colonne cervicale de cheval), il est préférable d'utiliser des écrans rapides. Lorsque les structures à radiographier sont fines et immobiles, les écrans peuvent être plus fins, pour améliorer la qualité de l'image.

3. Le film radiographique

 

Le film radiographique est composé d'une émulsion photographique classique à base de iodobromure d'argent. L'émulsion recouvre généralement les 2 faces du film et celui-ci est symétrique, à l'opposé des films photographiques. Il existe cependant des films monocouches sur lesquels l'émulsion photographique ne recouvre qu'une seule face. Ces films sont donc asymétriques et comportent toujours une encoche dans un coin pour pouvoir les orienter dans le noir. Ces films monocouches ou "mammographie" sont plus lents que les films bicouches, mais permettent d'obtenir une image de meilleure résolution. Ils sont aussi plus délicats à développer (température plus élevée), plus fragiles et plus chers que les films monocouches. Ils doivent être utilisés avec des écrans fins et avec un foyer de petite taille pour souligner les détails. En radiologie vétérinaire, ils peuvent être utilisés pour les extrémités, le crâne des carnivores et les très petits animaux (rongeurs, oiseaux).

La sensibilité du film radiographique doit être adapté à la couleur de la lumière émise par l'écran. Il est préférable, en radiologie vétérinaire, de n'utiliser qu'un seul type de film par installation (en dehors des films monocouches) et de choisir un film contrasté.

4. La chambre noire et le développement

 

Le développement du film radiographique se déroule dans une chambre noire, étanche à la lumière, dans laquelle le manipulateur extrait le film de la cassette, développe le film et recharge la cassette. Il est d'usage de conserver les cassettes chargées pour un examen radiographique ultérieur.

La chambre noire est séparée en 2 parties : la partie sèche et la partie humide. La partie sèche est là où les films sont stockés et où les films et les cassettes sont manipulés. Les films et les écrans sont très sensibles aux liquides et il est important de manipuler ces éléments avec des mains bien sèches. La partie humide correspond au développement du film, même si le développement est automatisé.

La chambre noire est éclairée par une lampe inactinique auquel les films sont peu sensibles. L'étanchéité de la chambre noire peut être facilement vérifiée par le test des clés. Un trousseau de clé est déposé sur un film vierge pendant 5 minutes dans la chambre noire. Il est ensuite développé. Si les clés apparaissent sur le film, c'est que l'étanchéité n'est pas complète ou que la lampe inactinique fonctionne mal.

Le développement se déroule en 4 ou 5 phases. Il peut être manuel ou automatique. La première phase, qui est aussi la plus importante, est la révélation : le film sec est plongé dans un bac contenant du révélateur adapté au film et au mode de développement. Il s'agit d'une réaction d'oxydoréduction au cours de laquelle les ions Argent sont transformés en Argent métallique qui a une couleur noire. Le développement dépend de la concentration en produits actifs, du temps de séjour dans le bain et de la température. Il est important de maîtriser ces 3 paramètres pour obtenir une bonne révélation de l'image radiographique. Le révélateur s'oxyde avec la lumière et l'oxygène. Il est d'usage de couvrir les bains en dehors de leur utilisation.

Un développement complet du film radiographique se reconnaît à la qualité du "noir du fond", qui doit être le plus intense possible. Une radiographie sous-développée a un fond grisé. Un test simple consiste à passer ses doigts derrière le film : avec un film sous-développé, les doigts sont visibles à travers le "noir du fond". Ce "noir du fond" est un bon indicateur de la qualité du développement. Il permet d'identifier un problème de fonctionnement de la développeuse automatique et indique le moment de changer les bains lors de développement manuel.

Le fixateur a pour rôle d'arrêter le développement, de fixer l'image en éliminant les ions argent qui n'ont pas réagi et de rendre le film transparent. Lors de développement manuel, il est précédé d'un court rinçage à l'eau pour éliminer le révélateur. Un film mal fixé garde une base opaque de couleur crème ou légèrement rosée.

Le rinçage du film est une étape très importante, car elle permet d'éliminer les traces de fixateur. Lors de développement manuel, le film doit être rincé pendant 20 minutes à l'eau courante. Un film mal rincé devient progressivement jaune par la cristallisation de sulfure d'argent.

Le développement automatique réalisé par une développeuse se généralise dans les cabinets vétérinaires. Il permet d'obtenir un développement constant et standardisé des films et contribue à la constance de la qualité des images produites. Il est cependant nécessaire de bien suivre le mode d'emploi de chaque appareil et de respecter en particulier les périodes de chauffe avant utilisation et le passage de "films balai" qui renouvelle les bains.

Le développement manuel est plus délicat et demande l'établissement d'une procédure de développement. Le film est monté sur un cadre qui permet de le manipuler sans le toucher. Le film est successivement placé dans le révélateur, l'eau, le fixateur et le bain final de rinçage. Il est important de maîtriser précisément la température du révélateur et le temps de séjour. Le temps de séjour recommandé dans le révélateur est de 5 minutes à 20 degrés.

Conclusion

 

Le choix du matériel et la maîtrise de son utilisation sont des points essentiels du fonctionnement optimal d'une installation radiographique. Alors que les radiologues emploient des manipulateurs qui sont chargé de la technique, le vétérinaire est souvent livré à lui-même dans le choix du matériel et des procédures de radiologie. La radiologie numérique, qui remplace le couple écrans-film par un récepteur qui est lu par un faisceau laser pour donner une image numérique permettra sans doute, dans l'avenir, de résoudre les difficultés auxquelles sont confrontés les vétérinaires dans le choix et l'utilisation de ce matériel.

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