1. Tomographie par émission de positrons (PET)
* particule élémentaire: Positron (contrepartie antimattre de l'électron)
* Principe de physique: Annihilation positron-électron, produisant des rayons gamma
* comment cela fonctionne: Un traceur radioactif, émettant des positrons, est injecté dans le corps. Les positrons interagissent avec les électrons dans les tissus, entraînant une annihilation et l'émission de deux rayons gamma dans des directions opposées. Les détecteurs entourant le corps capturent ces rayons gamma, et leur emplacement et leur timing sont utilisés pour reconstruire les images de la distribution du traceur, révélant l'activité métabolique dans différents organes.
2. Imagerie par résonance magnétique (IRM)
* particule élémentaire: Proton (une composante du noyau atomique)
* Principe de physique: Résonance magnétique nucléaire (RMN)
* comment cela fonctionne: L'IRM exploite les propriétés magnétiques des protons dans les molécules d'eau dans le corps. Un champ magnétique fort aligne les spins des protons et les impulsions radiofréquences les font s'aligner temporairement dans une direction différente. Lorsque les impulsions sont désactivées, les protons reviennent à leur alignement d'origine, émettant des ondes radio qui sont détectées et utilisées pour créer des images détaillées de structures internes.
3. Tomodensitométrie (CT)
* particule élémentaire: Photons à rayons X (rayonnement électromagnétique)
* Principe de physique: Atténuation des rayons X à travers différents tissus
* comment cela fonctionne: CT utilise une source de rayons X rotative et des détecteurs pour acquérir plusieurs images du corps sous différents angles. L'atténuation des radiographies lorsqu'ils traversent les tissus révèlent leur densité et leur composition, permettant des images transversales détaillées.
4. Protonothérapie
* particule élémentaire: Protons
* Principe de physique: Brachythérapie (radiothérapie localisée)
* comment cela fonctionne: Les faisceaux de protons sont précisément dirigés pour cibler les tissus cancéreux, minimisant les dommages aux tissus sains environnants. Les protons déposent la majeure partie de leur énergie à la fin de leur chemin, offrant une dose élevée à la tumeur tout en épargnant les tissus sains environnants.
5. Radiothérapie
* particule élémentaire: Diverses formes de rayonnement (rayons gamma, rayons X, électrons)
* Principe de physique: Ionisation et excitation des atomes et des molécules dans les cellules cancéreuses
* comment cela fonctionne: Divers types de rayonnement sont utilisés pour cibler et endommager les cellules cancéreuses, empêchant leur croissance et leur prolifération. Cette thérapie utilise l'interaction de la radiothérapie avec la matière pour tuer les cellules cancéreuses.
Ce ne sont que quelques exemples de technologies médicales qui reposent sur la physique des particules élémentaires. La compréhension et la manipulation de ces éléments fondamentaux de la matière continuent de stimuler les innovations en matière d'imagerie médicale et de traitement, conduisant à des progrès importants dans le diagnostic et le traitement des maladies.
