Introduction à L'imagerie Médicale: Pixel, Voxel, Résolution Spatiale, Bruit, Contraste et Coupes.

L'imagerie médicale repose sur l'acquisition d'un signal physique, son optimisation par filtrage, sa reconstruction, et enfin son analyse pour l'extraction d'éléments diagnostiques. Elle permet d'obtenir une image du corps à partir d'un signal physique et d'améliorer sa présentation pour le diagnostic. Les phénomènes physiques utilisés, tels que l'absorption des rayons X, les propriétés mécaniques des atomes ou la réflexion des ultrasons, varient selon la méthode d'imagerie. Une image est la mesure localisée d'un signal physique du corps humain dans l'espace, généralement en 2D ou 3D. Aujourd'hui, la plupart des images sont numérisées.

Deux façons de représenter l'information existent : analogique (continue) et numérique (valeurs définies et limitées). La représentation numérique est privilégiée pour le stockage et l'analyse car elle est plus facile à reproduire sans distorsion. Bien que les détecteurs produisent des données analogiques, celles-ci sont converties en numérique pour le traitement, le stockage et le transfert, et reconverties en analogique uniquement pour l'affichage final.

Les signaux physiques enregistrés sont stockés numériquement. L'objet matériel (le corps) est découpé en petits éléments réguliers appelés voxels pour les images en coupe 3D, dont le plus petit élément en 2D est le pixel. Chaque pixel est représenté par un nombre unique et l'image est stockée sous forme de matrice de ces nombres. Plus les pixels sont petits (taille de matrice élevée), meilleure est la visualisation des détails. La conversion analogique-numérique peut induire des artefacts.

La résolution spatiale est la capacité à distinguer les structures fines et les détails, dépendante de la taille des pixels et de la qualité de l'appareil. Le bruit est un phénomène aléatoire qui détériore l'image, rendant parfois les images illisibles, d'où l'importance du rapport signal sur bruit. Le contraste permet de différencier un signal anormal (lésion) d'un organe normal, aidant au diagnostic, et est mesuré par le rapport contraste sur bruit.

Les images peuvent être en projection 2D (radiographie, coupe coronale) ou en coupe 2D (échographie) et 3D. Concernant l'orientation, dans les images en projection ou en coupe coronale, la droite du patient est à gauche de l'écran. Pour les vues axiales, transverses ou horizontales, la droite du patient est également à gauche, comme si on le regardait du côté des pieds. Sur une vue sagittale (de profil), la partie antérieure du patient est à gauche.

L'imagerie médicale est un ensemble de techniques permettant d'obtenir des images du corps humain à partir d'un signal physique pour poser un diagnostic. Les images analogiques sont converties, enregistrées et stockées numériquement sous format DICOM, archivées dans un système PACS (Picture Archiving and Communication System) dans les établissements de santé, puis reconverties en analogique pour l'affichage.