Introduction
Le scanner, abréviation de « scanographie » et nom commun pour la tomodensitométrie (TDM), représente l'une des avancées majeures du XXe siècle en imagerie diagnostique. En combinant les principes des rayons X et de l'informatique, il a permis pour la première fois de visualiser les structures anatomiques en trois dimensions et en coupes fines, sans recours à la chirurgie exploratrice. Son invention a radicalement transformé la neurologie, la traumatologie et l'oncologie, sauvant d'innombrables vies.
Contexte
Avant le scanner, les médecins disposaient principalement de la radiographie standard, qui superposait les organes sur une image plane en 2D, rendant difficile la localisation précise des lésions, notamment dans le cerveau. Les techniques d'exploration du cerveau étaient invasives et dangereuses (comme la pneumoencéphalographie). Dans les années 1960, les progrès en informatique, notamment la capacité à traiter de grands volumes de données numériques, ont créé le terrain fertile pour une nouvelle approche de l'imagerie par rayons X.
Inventeur
Godfrey Hounsfield, ingénieur électricien et informaticien chez EMI (une société connue pour la musique des Beatles), est le père du scanner médical. Sans formation médicale, il a appliqué ses connaissances en radar et en informatique à un problème médical. Son idée géniale fut de faire tourner une source de rayons X autour du patient et de mesurer l'atténuation du rayonnement sous différents angles. Un ordinateur reconstruisait ensuite une image en coupe à partir de ces milliers de mesures. Il partagea le prix Nobel de physiologie ou médecine en 1979 avec le physicien américain Allan Cormack, qui avait développé indépendamment les bases mathématiques de la reconstruction tomographique.
Fonctionnement
Le patient est allongé sur une table qui se déplace dans un anneau, le « gantry ». Cet anneau contient un tube à rayons X qui tourne à grande vitesse autour du patient, émettant un faisceau fin en forme d'éventail. En face, des détecteurs très sensibles mesurent la quantité de rayons X ayant traversé le corps. Les tissus denses (comme l'os) absorbent plus de rayons que les tissus mous (comme le cerveau ou les muscles). Pour chaque angle de rotation, des milliers de mesures d'atténuation sont enregistrées. Un ordinateur puissant utilise des algorithmes mathématiques complexes (comme la transformée de Radon inverse) pour traiter ces données et reconstruire une image en niveaux de gris représentant une fine « tranche » du corps. L'empilement de ces coupes permet de créer des modèles 3D.
Evolution
Le premier scanner, installé à l'Atkinson Morley's Hospital de Londres en 1971, était dédié au cerveau et nécessitait plusieurs minutes par coupe, avec une résolution grossière. Les générations suivantes ont vu l'arrivée des scanners « corps entier » (1974), l'augmentation du nombre de détecteurs, et l'invention du scanner hélicoïdal (spiralé) dans les années 1990, où la table se déplace continuellement pendant la rotation du tube, réduisant le temps d'acquisition à quelques secondes. Les scanners multibarrettes (MDCT) des années 2000 utilisent plusieurs rangées de détecteurs, permettant d'acquerir plusieurs coupes par rotation et d'obtenir des images extrêmement détaillées, même d'organes en mouvement comme le cœur. Les progrès continuent avec la réduction des doses de rayons X et l'intégration de l'intelligence artificielle pour l'analyse d'images.
Impact
L'impact du scanner sur la médecine est colossal. Il a rendu le diagnostic plus rapide, plus précis et moins invasif. En neurologie, il a révolutionné la prise en charge des AVC, des tumeurs cérébrales et des traumatismes crâniens. En traumatologie, il permet d'évaluer rapidement les lésions internes complexes. En oncologie, il est indispensable pour le staging des cancers et le suivi des traitements. Il guide également les biopsies et les interventions chirurgicales. Au-delà de la médecine, le principe de la tomographie assistée par ordinateur est utilisé dans l'industrie (contrôle non destructif), l'archéologie (analyse d'objets) et la sécurité (scanners de bagages). Le scanner a inauguré l'ère de l'imagerie numérique et a pavé la voie pour l'IRM et la TEP.
