‹ Contribution à la dosimétrie en rontgenthérapie de voltage élevéChapitre 25 sur 63 · RE ANSE · texte numérisé non relu

RE ANSE

inhérent au film lui-même, nous semble actuellement (nos recherches, dans ce sens, paraissent, on le verra, le montrer) d’une importance moins grande qu’il y a quelques années (; on sait de plus en plus, chez la plupart des fabricants de films, réaliser plus ou moins parfaitement la constance de lémulsion sur la surface d’un même film ©.

Il n’en est pas moins vrai qu'il y a intérêt, comme le conseille Wilsey, à toujours comparer, s'il est possible, deux zones très voisines du même film. De cette manière, l'erreur due à la variation de sensibilité peut tomber à moins de 5 p. 100, et même à 2 p. 100.

B. — Surexposition. — Halo.

Dans le cas de temps de pose exagérés, la dispersion des rayons X dans les zones avoisinantes de la couche d’émulsion peut être suffisante pour produire une augmentation notable du noircissement au niveau de ces zones. C’est le phénomène du halo.

Il faut donc :

— d’une part, ne pas surexposer.

— d'autre part, prendre garde à ne pas faire des mesures dans les régions de halo possible.

C. — Temps de pose et intensité de rayonnement. Loi de réciprocité.

Temps de pose et intensité de rayonnement doivent être convenablement choisis, ni trop faibles, ni trop élevés.

Pour la lumière visible (c’est-à-dire en photographie), Bunsen et Roscoë avaient énoncé la loi, dite de réciprocité : l'eflet

(1) Cependant, récemment (octobre 1936), Hodge et ses collaborateurs notaient que le voile chimique ne serait pas, en général, distribué unilormément sur la surface du film [150].

(2) Pour la non-homogénéité du film irradié, on devrait, pour Demetrovic et Alberti [66] incriminer également la structure de la surface du focus, entraînant des inégalités d'intensité dans les différentes directions.

AO

photographique reste constant aussi longtemps que reste cons-

tant le produit : intensité par temps.

Ex kit)

(Ce que l’on peut traduire : l'effet photographique est proportionnel à la quantité d'énergie lumineuse.)

On a rapidement constaté, toujours en photographie, qu'il existe des « écarts » à cette loi. Jones et Hall [180{, maintenant constant le produit : i x t, étudient la variation de la densité photographique (qui objective l'effet photographique) en fonction du logarithme de l'intensité; ils trouvent un maximum pour cette densité, maximum correspondant à une valeur moyenne de i, « intensité optima », et ils constatent que ce maximum n’a pas une allure « aiguë », est assez « large », de telle sorte que, dans son voisinage, la loi de réciprocité est vérifiée.

Pour certains [15], la loi de Schwarzschild, traduite par l'équation :

Enr kr avec p = 0,8

rendrait mieux compte de la réalité. Pour Eggert et Arens [83], lexposant b serait compris entre 0,04 et 1,83.

Les vérifications de la loi de Bunsen-Roscoë, en ce qui concerne les rayons X, se sont faites assez fréquentes ces dernières années. Glocker et Traub [113], Dershem {70}, et plus récemment Brose et Molesworth [36], l'ont trouvée exacte, sur une échelle d’intensités relativement limitée, il est vrai.

Les écarts à cette loi seraient même, en général, moindres avec les rayons rœntgen qu'avec la lumière.

Pour Glocker et Traub [113], l'exposant bp de la loi de Schwarzschild serait égal à 0,98. Pour Bouwers [26], il égalerait 0,993 à 0,94. Pour Bell enfin [15], il oscillerait très peu autour de 1 (0,98 à 1,02), ce qui légitimerait l'application aux rayons X de la loi de réciprocité,

ES V0 der

La conclusion pratique à tirer de ces divers résultats est qu'il y a avantage à conserver un même temps de pose, convenablement déterminé, au cours de plusieurs irradiations successives, l'intensité du faisceau irradiant étant chaque fois choisie de valeur moyenne.

D. — Diffusion d’objets voisins.

En rœntgengraphie de précision, il y a lieu de prendre garde à la diffusion possible provenant d'objets vosins : cassette, support de l’ensemble cassette-film.

Conclusion pratique : nous n'avons pas fait usage de cassettes, enfermant seulement les films à irradier dans une enveloppe de papier noir (sans colle) de une ou deux épaisseurs (nous nous étions assuré préalablement de son étanchéité à la lumière). D'autre part, nous avons évité les supports de films volumineux et susceptibles d’une diffusion de retour importante; nous avons même suivi la suggestion de Wilsey [378], en plaçant sous le film une feuille de plomb de 1 mm. d'épaisseur.

E. — Les écrans renforçateurs.

D'un certain point de vue, les écrans renforçateurs sont un cas particulier du paragraphe précédent (le flou par rayonnement diffusé étant surtout à redouter pour les écrans au sulfite de zinc [3001.)

Et c’est une des raisons qui nous ont fait éliminer leur emploi. Il y en a d’autres :

1° On est loin d’être assuré de la parfaite homogénéité de la surface de l'écran (tout comme pour l’'émulsion du film). Il y a donc intérêt à supprimer cette cause possible d'erreur, d'autant qu’on n’est pas certain du contact intime et uniforme du film et des écrans.

2° Le grain de l'écran est en général assez gros, plus volumineux en tout cas que celui du film : raison supplémentaire pour que soit diminuée la finesse des détails [1, 38, 811 (.

(4) Il est évident que, pour cette finesse de détail, la finesse du foyer

3° Les écrans renforçateurs ont été créés dans un but essentiel : diminuer le temps de pose. Nous rœntgengraphions ces objets de peu d’épaisseur et immobiles que sont les chambres d’ionisation. Le facteur temps de pose faible ne nous intéresse donc pas.

4° Enfin les recherches de Woodard, Quimby et Downes [382] confirment notre manière de voir. Ces auteurs, pour contrôler le comportement des écrans renforçateurs, ont étudié les variations du temps de pose en fonction de la densité de

1,8 1° Sans écran r- o w © 2 DRE 5 © avec écran

LUE) #0 Eve ® © fs he;

avec

80 écran Temps sans écran 100 800 Fic. 5. — Comparaison des densités de noircissement, avec ou sans écrans renforçateurs.

noircissement (tous les autres facteurs étant maintenus constants), soit avec, soit sans écrans renforçateurs. Ils ont évidemment confirmé que — ce que tout le monde sait — pour une même densité, le temps de pose « sans écran » est de l’ordre de 10 fois celui « avec écran ».

Mais à l'examen de leurs courbes, on peut faire une constatation assez intéressante. Prenons par exemple la courbe de la page 319, où sont portées en abcisses les densités photographiques, et en ordonnées les temps de pose soit avec écran,

rœntgen intervient également par l’ellet dit de pénombre (Îlou dit « géométrique » [29 bis).

RS

soit sans écran (les échelles étant évidemment différentes, de 0 à 100 avec écrans, de 0 à 1.000 sans écrans), et inversons, si l'on peut dire, les deux courbes ainsi tracées côte à côte, c'est-à-dire portons les densités en ordonnées et les temps en abcisses. Nous obtenons les courbes de la figure 5.

Nous voyons que la pente de la courbe (1°) (sans écran) est plus forte, d’une façon générale, que celle de la courbe (2°) (avec écran).

Cette représentation graphique est la preuve de l'intérêt qu'il y a, pour avoir une précision accrue, à éliminer les écrans renforçateurs.

Notons cependant, pour terminer, que certains (Alexander [1}, Franke [95]) pensent que les écrans renforçateurs permettraient d’obtenir un meilleur contraste. Ceci n'est d’ailleurs pas en contradiction avec la constatation de Spiegler et Juris [334] qu'une image riche en contrastes est obligatoirement pauvre en détails.

F. — Développement.

Il n’est pas besoin d’insister sur les soins à apporter à ce temps essentiel.

1° Uniformité du développement.

Une agitation vigoureuse et continuelle des films durant tout le temps du développement est nécessaire.

Sinon, on constate un développement moins poussé au niveau des parties basses du film par rapport aux parties plus élevées. On est d'accord sur l'interprétation suivante : les produits de réaction du développement, qui tendent justement à freiner ce développement, ont un poids spécifique plus grand que le révélateur; ils diffusent, hors de la couche d’émulsion, et glissent, soumis à l'influence de la pesanteur, le long de la surface du film, vers le bas (nous supposons le cas, le plus fréquent en rœntgengraphie, d’un développement en cuve verticale).

Pour obtenir l'agitation nécessaire, on a pensé à utiliser

EEE

une brosse douce, en poil de chameau (Clark [44)), en brossant évidemment des deux côtés. Mais la meilleure méthode, en même temps que la plus simple, semble être lagitation manuelle du cadre porte-film, en ne manquant pas de changer la direction du mouvement fréquemment et irrégulièrement, afin d'obtenir un brassage suifisamment homogène. Accessoirement, il faut noter que cette agitation du film au sein du révélateur accroît la vitesse du développement (le gain de temps serait, en moyenne, pour Wilsey [378], de 20 LE

2° Diffusion latérale. — Ligne de Mackie.

Même avec l'agitation du film dont nous venons de parler, il peut exister une certaine diffusion latérale des produits de

Fic. 6. — La ligne de Mackie (grossie 100 fois).

la réaction dans la couche de l’émulsion; de ce fait, dans le cas d’une limite nette entre une région du film, de forte densité de noircissement, et une autre de densité faible, le bord de cette dernière région peut montrer une ligne étroite d’opacité moins élevée, produite par l’action freinante, empêchante, des produits de réaction diffusant de la zone voisine de haute densité.

C'est la ligne de Mackie (Ross [303], Hollander et Sapper [1581 (fig. 6).

On comprend les perturbations que peut causer ce phéno-

nn

mène dans l'étude de la structure fine d'images rœntgengraphiques à limites bien tranchées.

La déduction pratique immédiate est qu’il ne faut pas laire de mesures au microphotomètre dans le voisinage immédiat de la ligne de démarcation de deux zones du film, l’une très noire, l’autre claire.

Mais, d'autre part, nous avons vu plus haut (p. 47) que, pour éviter les irrégularités possibles de la sensibilité de l’émulsion, il y avait intérêt à comparer deux régions voisines du film.

rc: 7.

Il y a donc, pour tenir compte de ces deux indications contradictoires, ainsi d’ailleurs que du « halo », une juste mesure à observer, et pour comparer par exemple les teintes (a) et (b), il faut ne pas se tenir trop près de la ligne de démarcation (1), mais aussi ne pas trop s’en éloigner (fig. 7).

3° Facteurs du développement.

Il n’est pas besoin de dire qu'ici, plus encore qu’en rœntgengraphie clinique, les constantes du développement doivent être soigneusement et scrupuleusement observées

Température du bain : 18°:

Temps : 5 minutes;

Solution révélatrice, fraîchement préparée, et tenue à l'abri de l'air (Eggert [811) (et d’une marque toujours la

même, une fois choisie : nous avons déterminé préalablement le révélateur qui nous paraissait le plus intéressant pour nos recherches particulières).

Pour Juris [184], le développement poussé au-delà de 4 à 5 minutes accroît le voile de développement (development og).

Le contraste serait, pour Azkovsky et Juris [6{, proportionnel à la racine cubique du rapport du temps employé pour le développement au temps qui aurait dû être employé pour obtenir un développement correct (cette relation, vraie pour les insuflisances de développement, ne s'applique plus pour les développements trop poussés, pour lesquels le contraste serait constant).

Wilsey [378] qui a fait de ces différents facteurs une étude consciencieuse, n’attache pas d’ailleurs une importance énorme à l'exact degré de développement. Bell [15] pense de même.

Nous aurions tendance à faire nôtre cette opinion, étant donné les conditions dans lesquelles nous opérons : développement simultané des différents rœntgengrammes d’une série de mesures, en observant évidemment, autant qu'il est possible, les conditions optima.

Disons, en terminant, qu'il y a avantage à développer les films aussitôt que possible après leur irradiation (pour éviter les perturbations dues à « l’image latente » [172]).

G. — Manipulations complémentaires.

On devra utiliser un séchoir sans poussière ni courant d'air. I faudra prendre soin d'éviter, tout au moins sur les parties à mesurer

— les rayures; — les traces de doigts:

— les « coups d’ongle ».

Et pour ce le meilleur moyen sera de réduire au minimum le temps entre le séchage et les mesures de densitométrie (cette Condition ne nous à pas été toujours possible, on le

ANT a

verra, la prise des rœntgengrammes s’opérant soit au Centre anticancéreux de Bordeaux, soit dans le service de Clinique d'électricité médicale [professeur Réchoul], et le microphotomètre se trouvant dans le laboratoire de physique expérimen-

tale du professeur Daure, à la Faculté des sciences).

H. — Mesure de la densité de noircissement.

On sait que la structure intime d’un film irradié, après développement et fixage, est la suivante : de petites particules

d'argent-métal sont immergées dans la couche mince de

gélatine.

> Fi. 8. — Distribution de l'intensité émergente, après traversée du film F.

Lorsqu'un pinceau lumineux tombe sur le film, ces particules d'argent absorbent et diffusent la lumière. La distributon de l'intensité émergente est schématisée dans la figure 8, qui montre que, si la plus grande partie de la lumière transmise a la même direction que le pinceau incident, il existe cependant une diffusion latérale, non négligeable.

La mesure densitométrique ne pourrait rendre compte que de la composante N, d’où une densité de noircissement trop élevée, plus grande que la densité réelle.

Ici encore s'impose la nécessité de mesures relatives et non absolues. (Pour des mesures absolues, Bell [15] évalue, avec sans doute un optimisme un peu exagéré, l'erreur à 5 %

environ.)

III — Le microphotomètre enregistreur.

L'importance croissante que prennent les mesures d’intensité de rayonnement a suscité la création et le développement rapide de nombreuses techniques au premier rang desquelles se place la photométrie photographique.

Notre méthode de micro-densitométrie rœntyengraphique n’en est qu'un cas particulier.

A la base, se trouve l’utilisation d’un bhotomètre, où plutôt, dans le cas présent, d'un opacimètre ou densitomètre.

Il existe deux grandes catégories de ces appareils [199] :

a) Les photomètres à lecture directe, la comparaison entre le film à étudier et un coin photométrique étalonné et gradué, pouvant se faire

1° soit visuellement, c'est le cas de l'appareil de Fabry et Buisson [86];

2° soit au moyen d’un récepteur physique, ce dernier pouvant être :

u, une pile thermo-électrique, spotting densitometer de Harrison: ;

B. une cellule pbhoto-électrique, micro-photomètre de Dobson [73];

y. un récepteur au sélénium.

b) Les nucrophotomètres enregistreurs, traçant automatiquement la courbe de répartition de l’opacité en fonction de labcisse.

C'est un appareil de ce dernier type dont nous avons pu faire usage, grâce au très bienveillant accueil qu'a bien voulu nous réserver M. le professeur Daure, dans son laboratoire de la Faculté des sciences de Bordeaux (nous avons utilisé, on le verra, cet appareil, soit comme microphotomètre simple, soit avec enregistrement).

PRINCIPE (fig. 9). — Perpendiculairement à un faisceau lumineux très étroit et d'intensité rigoureusement cons-

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