La tomographie : un outil pour les diagnostics médicaux

Cette ressource fait partie du N°121 de La Revue 3EI du 4^ème trimestre 2026.

La tomographie est une technique d’imagerie qui permet de reconstruire le volume d’un objet à partir de mesures obtenues avec des ondes pénétrantes. Utilisée en médecine pour explorer le corps humain, en géophysique pour étudier les échantillons géologiques, ou encore dans l’industrie pour le contrôle non destructif des pièces, elle offre une vision interne sans détruire l’échantillon.

Cette ressource présente la tomographie par rayons X, depuis l’acquisition des données jusqu’à la reconstruction des images. Après avoir détaillé la modélisation mathématique du problème et présenté les méthodes de reconstruction, notamment la rétroprojection filtrée, les principaux artefacts affectant la qualité des images obtenues sont abordés. La diversité des applications de cette technique est ensuite illustrée dans la géophysique, l’archéologie ou le contrôle non destructif industriel, en complément du cadre médical présenté en introduction.

Contenu de la ressource :

1. Introduction
2. Acquisition des données de tomographie et reconstruction
   1. Relation entre les données acquises et les propriétés des matériaux
   2. Etapes de l'acquisition des données et de la reconstruction
   3. Dispositif d'acquisition de données
3. Construction mathématique des données de tomographie
   1. Modélisation analytique en 2D du problème inverse
   2. Opérateur Radon
   3. Lien entre les projections et la transformée de Fourier
4. Méthodes de reconstruction
   1. Rétroprojection filtrée
   2. Méthodes algébriques
5. Les artefacts dans les images reconstruites
   1. dus à la mauvaise estimation du centre de rotation
   2. dus aux contrastes de phases
   3. dus aux angles manquants
   4. dus à un échantillon trop absorbant
6. Les applications
   1. Diagnostics et recherches médicaux
   2. Sciences du patrimoine et archéologie
   3. Géophysique
   4. Mécanique des matériaux
7. Conclusion