Étymologiquement, le mot tomographie est formé des éléments « tomo » (du grec tomos), qui signifie « tranche », et de « graphie » (du grec graphia), qui signifie « écriture ». La tomographie a pour objectif de fournir une représentation en coupe des structures d’un objet.
Dans le cas de l’imagerie médicale, cela correspond aux structures anatomiques d’un patient. Afin de fournir cette représentation, il est nécessaire de disposer des mesures externes de l’objet, par l’utilisation de rayonnements physiques qui le traversent (rayons X, émission de positrons, ondes sismiques, rayons gamma, muons…).
Développée dans un premier temps pour le domaine médical par l’invention de la tomodensitométrie, qui exploite l’interaction entre les rayons X et les tissus corporels, cette technique est aussi utilisée dans d’autres domaines d’application : géophysique, imagerie en médecine nucléaire, IRM, radioastronomie, microscopie électronique, contrôle non destructif industriel (voir Buffon et le hasard en géométrie, Tangente 180, 2018)…
Exemple d’une tomographie médicale : tomodensitométrie cérébrale.
Un problème inverse
Le schéma ci-contre résume le principe général de la tomographie. Une source de rayonnement va permettre une mesure externe, notée pθ (σ) pour un angle θ donné. À l’aide de plusieurs valeurs de l’angle θ, il est possible de réaliser l’ensemble des acquisitions, que l’on ...
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