10 images qui ont secoué le monde médical

Pour la plupart d'entre nous, obtenir une radiographie, une échographie, un angiogramme, un scanner ou une IRM signifie se rendre dans une pièce sans fenêtre qui a plus de points communs avec un cachot que dans une clinique. Le technologue nous donne une tenue fragile et nous force dans des positions douloureuses. On s’attend presque à trouver des torches au mur et une demoiselle de fer dans le coin. Voici 10 images qui pourraient rendre ces procédures un peu moins effrayantes.

La bague de mariage de Bertha Roentgen

En novembre 1895, le professeur de physique Wilhelm Conrad Roentgen de Worzburg, en Bavière, étudiait les rayons électriques lorsqu'il découvrit qu'ils pénétraient dans des objets et projetaient leurs images sur un écran fluorescent. Lorsqu'il a mis sa propre main devant les rayons, il a remarqué que l'image montrait un contraste entre ses os et sa chair translucide.

Roentgen a immédiatement compris les implications: les médecins pouvaient voir l'anatomie d'une personne et tout ce qui n'allait pas avec elle sans ouvrir la peau de manière évasive. Il remplaça l'écran fluorescent par une plaque photographique et captura la première image aux rayons X le 8 novembre 1895. La radiographie était celle de la main gauche de sa femme Bertha et de son alliance (comme sur la photo ci-dessus).

Le monde était initialement incertain de la découverte de Roentgen. Le New York Times rejeté comme une simple technique photographique déjà découverte. Une semaine plus tard, cependant, le Fois a commencé à publier des informations sur l’efficacité bénéfique des rayons X de Roentgen à des fins chirurgicales. L'un de ces rapports concernait un médecin britannique, John Hall-Edwards, qui fut le premier à utiliser les rayons X pour diagnostiquer un problème - une aiguille logée dans une main. Roentgen a reçu le prix Nobel de physique en 1901 et ses découvertes sont maintenant considérées comme «l'une des plus grandes découvertes de l'histoire des sciences».

9Références radiographiques du cœur et du système digestif

Les choses ont évolué rapidement après la découverte de Roentgen. Presque immédiatement, les scientifiques ont tenté de fusionner les rayons X avec des rayons X essentiellement mobiles. John Macintyre, chirurgien de la gorge et électricien à l’infirmerie royale de Glasgow, a été le premier à en produire un. Macintyre avait déjà la distinction de créer le premier département de radiographie au monde et son unité serait plus tard la première à radiographier un objet étranger (un demi-centime logé dans la gorge d'un enfant). Cette unité a également été la première à détecter une pierre au rein avec une radiographie.

En 1897, Macintyre présente à la London Royal Society un court métrage présentant ce qu'il appelle un cinématographe. Il avait radiographié une jambe de grenouille puisqu'il lui fallait moins d'énergie pour pénétrer qu'une jambe humaine. Il l'a ensuite radiographié toutes les 300 secondes pour fléchir et allonger la jambe. Il les a ensuite épissés ensemble. Plus tard, il a filmé le cœur battant d'un humain. Il a également nourri un patient atteint de bismuth et a filmé son estomac en le digérant (voir la vidéo ci-dessus).

Ces films radiographiques sont maintenant appelés «fluoroscopie» et sont utilisés pour filmer le placement des cathéters cardiaques, les systèmes digestif et urinaire au travail et les procédures chirurgicales. En 2013, 1,3 million d'interventions radioscopiques ont été réalisées au Royaume-Uni seulement.

8Major Beevor à la recherche de balles

Quelques mois après la découverte de Roentgen, des rayons X ont été utilisés sur le champ de bataille. Ils ont été utilisés pour la première fois pendant la guerre d'Abyssinie lorsque l'Italie a envahi l'Abyssinie en 1896. Le lieutenant-colonel Giuseppe Alvaro a utilisé un appareil à rayons X pour localiser les balles dans l'avant-bras de soldats italiens. Ces rayons X ont depuis été perdus pour l'histoire.

Un an plus tard, les rayons X étaient à nouveau utilisés sur le terrain pendant la guerre gréco-turque. Ces films ont également été perdus. Malgré de multiples succès, les militaires tardent à comprendre l’utilisation des rayons X pour leurs blessés.

En juin 1897, la guerre éclata entre l'Inde et l'Afghanistan. La Grande-Bretagne a envoyé des soldats sur le plateau de Tirah pour ouvrir les cols de montagne. Le major Walter Beevor a acheté du matériel de radiographie et l'a installé dans un hôpital de campagne à Tirah. Il a passé plus de 200 rayons X sur le terrain, y compris celui au-dessus du coude d'un soldat indien avec une balle logée dedans. Beevor a même localisé une balle logée dans la jambe du général Woodhouse.

L'année suivante, Beevor fit une présentation à la United Services Institution. Dès lors, la Grande-Bretagne introduisit des unités de radiographie sur le terrain sur le champ de bataille. D'autres pays ont lentement emboîté le pas.

Comme beaucoup d’autres technologies, l’imagerie par rayons X a bénéficié de son utilisation en temps de guerre. L'une de ces avancées concernait les unités portables. Marie Curie et sa fille Irene ont conduit 20 unités de radiographie dans le dos de fourgonnettes sur le front pendant la Première Guerre mondiale.

Aujourd'hui, des appareils de radiographie mobiles sont amenés au chevet d'un patient et en prennent des radiographies lorsqu'ils sont trop malades pour être transférés au service de radiologie de l'hôpital.

7Preuve des dommages causés par les corsets en métal

Dans l'une des premières utilisations connues de l'imagerie médicale pour sensibiliser le public à un problème, le médecin français Ludovic O'Followell a radiographié le torse de plusieurs femmes avec et sans corset. Les films montrent clairement que des corsets métalliques serrés rétrécissaient la cage thoracique et déplaçaient les organes internes. O'Followell n'a pas préconisé l'interdiction des corsets, mais simplement le développement de corsets plus souples.

Et c'est exactement ce qui s'est passé. Les films de O'Followell, ainsi que l'opinion d'autres médecins de l'époque, ont incité l'industrie et la société à adopter des corsets moins restrictifs.

La question que les experts ont ensuite posée était de savoir si O'Followell aurait dû utiliser le rayonnement X pour prouver son argument. À l'époque, les appareils à rayons X exigeaient que le sujet soit exposé à des radiations pendant de longues périodes. En 1896, une radiographie de l'avant-bras d'un homme nécessitait une exposition de 45 minutes. La première radiographie dentaire a pris 25 minutes.

Les femmes des rayons X ci-dessus ont été exposées deux fois - avec et sans corset - et dans les parties du corps les plus sensibles aux radiations: la poitrine (seins et le sternum) et l'abdomen (organes de la reproduction).

Les dangers de l'exposition aux rayons X étaient déjà bien connus. Au cours de la première année d’essais aux rayons X, un médecin du Nebraska a signalé des cas de perte de cheveux, de rougissement et d’élimination de la peau, ainsi que des lésions. Clarence Dally, alors qu'il travaillait sur les rayons X pour Thomas Edison, a exposé à plusieurs reprises ses mains à des radiations pendant au moins deux ans. Il a été amputé des deux bras avant de mourir d'un cancer en 1904. Les pionniers du domaine, John Hall-Edwards, Marie et Irene Curie, et Wilhelm Roentgen, sont décédés l'un après l'autre, des suites d'une maladie induite par les radiations.

Mais le monde tardait à comprendre les dangers des rayons X inutiles. Les femmes avaient irradié leurs ovaires en tant que traitement de la dépression. Les radiations ont été utilisées pour traiter la teigne, l’acné, l’impuissance, l’arthrite, les ulcères et même le cancer. Les instituts de beauté irradiaient les clients pour les épiler L'eau, le chocolat et le dentifrice étaient irradiés. Entre les années 1920 et 1950, de nombreux magasins de chaussures possédaient des fluoroscopes, appelés Foot-o-scopes ou Pedoscopes, qui permettaient aux clients de passer des rayons X pour montrer à quel point leurs chaussures leur allaient bien.

Alors que les rayons X sont beaucoup plus sûrs aujourd'hui et ne sont presque jamais utilisés à des fins non médicales, les rayons X inutiles présentent néanmoins certains risques. Une étude a montré que 18 500 cas de cancer dans le monde sont le résultat de radiographies médicales et qu'en Amérique, 0,5% des décès par cancer sont imputables aux rayons X.

6le tout premier cathéter

Alors qu'il travaillait comme chirurgien à la clinique August Victory, Werner Forssmann a développé la théorie selon laquelle un tube flexible (cathéter) pourrait être inséré dans l'aine ou le bras, dans les veines qui alimentent le sang en cœur et directement dans l'oreillette cardiaque. Forssmann pensait que le cathéter permettait de mesurer le volume du cœur, le débit sanguin, la pression et la teneur en oxygène. La médecine pourrait également être injectée directement dans le cœur en cas d'urgence.

La plupart des experts ont estimé que le cathéter serait enchevêtré entre les flots de sang et les battements du cœur. Par conséquent, ses supérieurs à August Victory n'approuveraient pas les expériences menées par le médecin recrue.

Sans se décourager, Forssmann a convaincu un autre résident d’insérer une aiguille dans son bras gauche. Ensuite, Forssmann a avancé le cathéter dans la veine céphalique du résident, à travers le biceps, au-delà de l'épaule et dans le cœur. Il a fallu un total de 60 centimètres de tube. Il s'est ensuite rendu au service de radiographie et a pris une photo pour prouver que le cathéter était dans le cœur du résident. Il a ensuite effectué la procédure plusieurs fois sur lui-même.

Malheureusement, les collègues de Forssmann ont considéré cette procédure comme une simple cascade de cirque. Découragé, Forssmann a évolué et est devenu urologue. Il ignorait que sa contribution était progressivement reconnue pour son importance (en 2006, 3,7 millions de cathétérismes cardiaques étaient pratiqués chaque année uniquement aux États-Unis). Il fut donc perplexe lorsqu'il reçut un appel téléphonique en octobre 1956 l'informant qu'il avait remporté le prix Noble de physiologie et de médecine. Il a simplement répondu: "Pour quoi?"

5Hyperphonographie

Un des inconvénients de la technologie à rayons X est qu’elle ne permet d’image que des structures anatomiques denses telles que des os et des corps étrangers (comme des balles). Un autre inconvénient est qu'il utilise des radiations qui pourraient nuire au bébé dans l'utérus. Le monde médical avait besoin d'un moyen plus sûr d'imager des structures moins denses dans le corps.

La réponse est venue d'une tragédie: le naufrage du Titanic en 1912. Afin de mieux détecter les icebergs, Reginald Fessenden a breveté des dispositifs émettant des ondes sonores dirigées et mesurant leur réflexion afin de détecter des objets distants. Son sonar était capable de détecter des icebergs à quelques kilomètres de là.

La Première Guerre mondiale a éclaté au même moment et des sous-marins allemands ont menacé les navires alliés. Le physicien Paul Langevin a mis au point un hydrophone utilisant des ondes sonores pour détecter les sous-marins. Le 23 avril 1916, un sous-marin UC-3 est devenu le premier sous-marin détecté par un hydrophone et coulé. Après la guerre, la technologie a été utilisée pour détecter les défauts dans les métaux.

À la fin des années 1930, le Dr Karl Dussik, psychiatre et neurologue allemand, était convaincu que le son pouvait mesurer le cerveau et d'autres parties du corps inaccessibles aux rayons X. Dussik fut le premier à appliquer le son de manière diagnostique. Malheureusement, une grande partie de son travail a été exécuté en Autriche - ce n'est qu'après la guerre, lorsqu'il a répété et développé son travail, que le monde a entendu parler de ce qu'il a appelé «l'hyperphonographie».

Une décennie plus tard, l'obstétricien écossais Ian Donald a emprunté un appareil à ultrasons industriel et l'a testé sur diverses tumeurs. Donald utilisa bientôt la machine pour détecter les tumeurs et surveiller les fœtus.

4Le premier scanner

Crédit photo: EMI

Une des limites des images à rayons X est que tout ce qui se trouve entre le tube à rayons X et le film apparaît sur l'image. Des pathologies telles que les tumeurs peuvent être cachées par des tissus, des organes et des os situés au-dessus ou au-dessous.

Les années 1920 et 1930 ont vu le développement de la tomographie. Cela a pris une radiographie à un certain niveau du corps, brouillant tout ce qui se trouvait au-dessus et au-dessous. Pour ce faire, il a déplacé le tube à rayons X (et le film) tout en exposant l'image. Il pourrait traverser les trois plans du corps: sagittal (côtés gauche à droite), coronal (avant-arrière) et en coupe axiale ou transversale (pieds à la tête).

En 1967, Godfrey Hounsfield, scientifique travaillant pour EMI (Industries électrique et musicale), conçut un scanner tomographique axial. EMI était également la maison de disques qui avait vendu 200 millions de disques Beatles. Utilisant leurs fonds Fab Four, EMI a financé Hounsfield pendant les quatre années qu’il avait mises à développer un prototype.

Son scanner utilisait des capteurs plutôt que des pellicules et le patient était glissé dans les tubes et les capteurs en mouvement à un rythme interdit. Un ordinateur a ensuite reconstruit l'anatomie. L’invention de Hounsfield a donc été baptisée tomographie axiale calculée ou tomodensitométrie (maintenant un simple scanner).

Le 1 er octobre 1971, Hounsfield a utilisé son invention pour la première fois. Il a localisé la tumeur cérébrale d'une femme comme on le voit ici L'ovale sur le côté gauche du film (son lobe frontal droit) est la tumeur. Plus tard, après que le chirurgien eut retiré la tumeur, il remarqua que celle-ci «ressemblait exactement à la photo».

3Le premier scan IRM

Crédit photo: FONAR

Dans une imagerie par résonance magnétique (IRM), la machine crée un champ magnétique statique qui aligne tous les protons du patient dans la même direction. De courtes rafales d’ondes radio désalignent ensuite les protons et, une fois que celles-ci sont coupées, un ordinateur mesure le temps qu’il faut au réalignement des protons. L'ordinateur utilise ensuite ces mesures pour reconstruire l'image du corps du patient.

Bien que les tomodensitomètres et les appareils d’IRM ressemblent, ils sont très différents. Les tomodensitogrammes utilisent des radiations potentiellement dangereuses, contrairement à l'IRM. Une IRM permet également de mieux visualiser les tissus mous, les organes et les os que le scanner. Il est utilisé surtout lorsque le médecin veut voir la moelle épinière, les tendons et les ligaments. D'autre part, le scanner est préférable pour voir les dommages aux os, aux organes et à la colonne vertébrale.

Le médecin Raymond Damadian a d'abord conçu un scanner IRM pour le corps entier en 1969. Il a commencé à tester ses théories et a publié un article dans Magazine scientifique en mars 1971. En septembre de la même année, Paul Lauterbur, chimiste à la State University de New York, a eu une épiphanie sur la même chose et a même acheté un carnet de notes pour documenter son «invention». Lauterbur a admis plus tard qu'il avait regardé un étudiant diplômé reproduit l'expérience de Damadian, mais ne croyait pas que cela fonctionnerait.

En mars 1972, Damadian déposa un brevet pour son idée. Le même mois, le scanner de Lauterbur produisit une image de tubes à essai. Un an plus tard, Lauterbur publia ses découvertes et son image dans La nature. Il n'a pas mentionné les contributions critiques de Damadian. En 1974, le brevet de Damadian a été accepté.

Puis le 3 juillet 1977, Damadian et son équipe ont effectué le premier examen d’un humain. Aucun membre de son personnel ne voulait monter dans la machine, donc Damadian l'a fait lui-même. Quand cela n'a pas fonctionné, ils ont supposé que le médecin était trop gros. Un de ses étudiants diplômés, Larry Minkoff, était plus mince et est monté. L'image ci-dessus est celle de la poitrine de Minkoff.

Une bataille a ensuite éclaté entre Lauterbur et Damadian pour savoir qui a inventé l'IRM. Malgré le fait que Damadian était titulaire du brevet, intronisée au Temple de la renommée des inventeurs nationaux en 1988 et reconnue comme l'inventeur par le président Ronald Reagan, le prix Nobel de 2003 a été attribué à Lauterbur. Bien que le comité Nobel ait pu nommer jusqu'à trois lauréats du prix, Damadian a été snobé. Ses partisans prétendent qu'il a été ignoré parce qu'il était un chrétien déclaré et un défenseur du créationnisme qui était mal vu des milieux universitaires.

2Chirurgie Laparoscopique

Les chirurgiens retirent des objets de l'abdomen des gens depuis des siècles, mais il fallait toujours ouvrir tout l'abdomen. Cela rendait le patient vulnérable aux infections et nécessitait de longs temps de récupération. Mais en 1901, un gynécologue russe a introduit la laparoscopie-chirurgie pratiquée non par une grande ouverture, mais par une ou plusieurs petites fentes ou trous. C'est ce que l'on a appelé une intervention chirurgicale «en trou de serrure» ou «pansement».

Les laparoscopes permettent au chirurgien d'utiliser un œil pour regarder directement dans l'abdomen ou la poitrine avec un appareil ressemblant à un petit télescope. Au lieu d'utiliser leurs mains, ils ont utilisé des ciseaux, des pinces, des pinces et d'autres outils sur de longues tiges insérées dans des trous adjacents dans l'abdomen.

Malheureusement, cela signifiait que le chirurgien devait se tordre pour voir le laparoscope. Un chirurgien s'est rappelé qu'il devait s'allonger sur la cuisse de la patiente pour retirer sa vésicule biliaire. Au bout de deux heures et demie, il était physiquement épuisé. Pour cette raison, la laparoscopie n'a eu qu'un usage limité.

À la fin des années 1970, le Dr Camran Nezhat, un obstétricien et un gynécologue, a associé un équipement vidéo à des laparoscopes et opéré en regardant un écran de télévision. Au départ, l’équipement était volumineux et encombrant, mais Nezhat a adopté une technologie qui simplifiait l’équipement et agrandissait les images. Cela a permis à toutes les personnes présentes dans la salle d'opération de voir ce que faisait le chirurgien. Comme Nezhat l'a dit, la chirurgie est passée d'un «groupe composé d'une seule personne» à un «orchestre». Les premières vidéos de Nezhat ne sont pas disponibles, mais la vidéo ci-dessus est celle d'un prélèvement chirurgical d'une vésicule biliaire par un autre chirurgien.

Nezhat pensait que la plupart des interventions chirurgicales pouvaient être réalisées par laparoscopie plutôt que par de larges trous évasifs dans le corps du patient. Beaucoup d'autres ne pouvaient pas croire que des chirurgies compliquées pourraient être faites de cette façon et étaient hostiles aux revendications de Nezhat. Ses procédures étaient qualifiées de «bizarres» et de «barbares». Lorsque d'autres ont adopté la laparoscopie, ils ont également été ridiculisés. Mais en 2004, lorsque le New England Journal of Medicine La laparoscopie recommandée, Nezhat avait officiellement inauguré une révolution dans la chirurgie.

Ultrasons 13-D et 4-D

Pendant 30 ans, les ultrasons ont été limités à deux dimensions, les équipements envoyant un son et mesurant l’écho. Des millions de parents ont essayé et échoué à glaner à partir de ces images en noir et blanc à quoi ressemble leur bébé. Ceci est dû au fait que les balayages 2D passent à travers la peau du bébé, visualisant plutôt ses organes internes.

Depuis les années 1970, les enquêteurs travaillaient sur une échographie 3D pour bébés.Cela envoie les sons dans différentes directions et angles, capte les traits du visage et la peau du bébé, puis reconstruit les échos de la même manière que les tomodensitomètres. En 1984, Kazunori Baba de l'Institut d'électronique médicale de Tokyo a été le premier à obtenir des images en 3D d'un bébé dans l'utérus. Mais la qualité de l'image et le temps qu'il a fallu pour reconstruire l'image (10 minutes) l'ont rendue inappropriée pour le diagnostic.

En 1987, Olaf Von Ramm et Stephen Smith ont breveté le premier ultrason 3D haute vitesse qui augmentait la qualité et réduisait le temps de traitement. Depuis lors, les ultrasons ont explosé, en particulier avec l’ajout des versions 4-D où les parents peuvent voir leur bébé bouger. Des boutiques ont même vu le jour offrant des souvenirs vidéo 3D et 4D, pour un prix exorbitant. Bien qu'il n'y ait aucun effet négatif documenté de ces ultrasons, un débat fait rage maintenant sur l'opportunité d'utiliser un outil de diagnostic de manière récréative.