Auteur : lorrainetpeyoann

Journal de Bord n°5

lundi 12 novembre 2018

Cinquième Semaine

Nous avons commencé cette séance en nous questionnant sur les expériences possibles pour illustrer notre TPE. Nous avons presque immédiatement exclu la possibilité de faire une expérience sur la radiographie : cette dernière utilise des rayons X hautement énergétiques, ce qui les rend très dangereux. De plus, les expériences utilisant les rayon X sont complexes, difficiles à mettre en place, et nécessitent un matériel auquel nous n’avons pas accès.

Comme prévue lors de la dernière séance, nous avons commencé les recherches sur l’IRM (Imagerie par Résonance Magnétique). Le principe sur lequel s’appuie l’IRM est la RMN ( Résonance Magnétique Nucléaire ). Celle ci fut découverte dans les années 1940 par deux équipes de chercheur à Harvard et à Stanford. Elle fonctionne en mesurant les radiations émises par un noyau atomique soumis à un fort champ magnétique.

Arrivés à ce niveau de nos recherches sur le fonctionnement de la RMN, nous avons constaté que la RMN repose sur des concepts de physique quantique très poussés, par exemple le spin d’un atome qui un état particulier dans lequel se mettent les atomes pour faire un examen par IRM. Ces notions sont complexes pour nous. C’est pourquoi nous ne pourrons expliquer que très brièvement le fonctionnement de l’IRM. Pour les même raisons, trouver une expérience illustrant le fonctionnement de l’IRM sera compliqué voir impossible.

Après avoir fait des recherches sur l’IRM, nous avons réfléchi aux expériences possible pour les différentes techniques d’imagerie médicale. Nous voulions une expérience originale tout en restant simple.

Nous avions à notre disposition uniquement les moyens pour faire des expériences sur l’échographie ou sur l’écho-doppler, une technique d’imagerie médicale dérivé de l’échographie. Nous avions déjà utilisé le matériel lors de notre année de seconde. Nous avons fait quelques recherches complémentaires sur l’échographie pour savoir quel type d’expérience originale nous pouvions faire avec le matériel disponible.

Avant la fin de la séance, nous avons référencé les sites utilisés pour nos recherches pendant cette séance :

Pour la semaine prochaine nous devons approfondir nos connaissances sur l’échographie au delà du principe de base. Nous envisageons aussi de chercher quelques informations sur la technique d’imagerie médicale TEP qui nous a été signalée comme une autre technique d’imagerie médicale que nous ne connaissons pas.

Journal de Bord n°4

lundi 5 novembre 2018

Quatrième Semaine

Nous avons commencé la séance en décidant qu’il fallait absolument qu’on trouve une problématique. Nous nous sommes donc demander quel lien nous pouvions faire entre les ondes et le domaine de l’imagerie médicale. Nous avons cherché un lien avec le fonctionnement, mais nous n’arrivions pas a trouver une problématique valable. Lorsqu’un professeur nous as fait remarquer que s’il y a une nouvelle innovation, c’est qu’il y a un nouveau besoin. Nous nous sommes alors dit que notre TPE pouvait être orienté sur l’utilité de l’imagerie médicale. Mais le thème étais bien trop vaste. Nous avons restreint le sujet en réduisant à l’utilité des ondes dans le domaine de l’imagerie médicale. Nous avons identifié notre problématique : En quoi les ondes sont utiles dans le domaine de l’imagerie médicale ?

Après avoir trouvé notre problématique, nous avons continué nos recherches bibliographiques.

Nous sommes toujours en 1895, lorsque le docteur Röntgen fait la découverte des propriété des rayons X. Il effectua alors la première radiographie, il s’agissait d’une radiographie de la main de son épouse Anna Bertha Röntgen. Cette découverte fut une révolution pour l’époque et dès 1896, les hôpitaux ouvrirent des services de radiologie. Le premier service de radiologie en France fut ouvert en 1897 par Antoine Béclère.

Ce fut seulement en 1901 que le docteur Röntgen reçu un prix Nobel (il s’agissait du premier prix Nobel de physique). Afin de permettre une multiplication rapide des ouvertures de service de radiologie dans les hôpitaux, Wilhelm Conrad Röntgen ne déposa pas de brevet ce qui réduit les coûts de développement de la radiologie.

Du début du XXème siècle aux environs des années 1920, la radiographie se développa jusqu’à devenir une attraction proposée dans les foires. Cependant lorsque le danger lié à l’exposition du corps au rayon X fut connu, les radiographies furent réservées aux patients qui pouvaient en tirer un bénéfice médical.

Pour résumer brièvement, la radiographie fonctionne comme une photographie, le seul changement est l’onde utilisée. Mais il ne faut pas oublier que l’exposition aux rayons X est dangereuse et peut provoquer des cancers. Les médecins limitent donc l’utilisation de la radiographie : il faut que l’avantage médical soit supérieur aux risques encourus.

Après avoir fini nos recherches sur l’histoire de la radiologie nous avons commencé la bibliographie. Nous avons fait une liste des sites que nous avions consultés :

Nous avons fait quelques recherches supplémentaires sur le danger des radiographies. Pour résumer ce que nous avons compris : tous les jours, nous sommes naturellement exposés à des rayons dangereux. Une radiographie est l’équivalent d’une durée plus ou moins importante d’exposition naturelle. Cette durée est comprise entre 3 jours à plus de 3 ans. Cependant les progrès de la technique de radiologie ne cessent d’en réduire la dangerosité, c’est-à-dire de réduire l’exposition aux rayons dangereux pour une même qualité d’images.

Lors de la prochaine séance, nous nous intéresserons à l’histoire de l’échographie ou au fonctionnement de l’IRM. Ce dernier étant la technique la plus complexe, nous devons commencer les recherches au plus tôt.

Journal de Bord n°3

lundi 15 octobre 2018

Troisième Semaine

Nous avons commencé par récapituler nos centres d’intérêt pour choisir la problématique. En effet, nous aimerions une problématique suffisamment large pour nous permettre de travailler sur plusieurs techniques d’imagerie médicale mais qui nous obligerais pas à traiter plus de 3 ou 4 techniques. Cependant, une problématique telle que « Comment fonctionne les techniques d’imageries médicales ? » ne fonctionne pas puisqu’il suffirait de faire une liste des fonctionnements et cela ne serait donc pas intéressant.

Nous avons donc décidé de trouver un point commun à la plupart des techniques d’imagerie médicale afin de l’utiliser dans la réponse à notre problématique. Nous sommes partis du principe que si nous avions déjà un embryon de réponse à la problématique choisie, nous pourrions nous y référer et donc mieux identifier les informations que nous devrons chercher.

Nous avons alors constaté que la plupart des techniques d’imagerie médicale fonctionne grâce au ondes mécaniques ou électro-magnétiques : l’échographie utilise les ultrasons qui sont des ondes mécaniques, qui ne se déplacent donc pas dans le vide à l’inverse des ondes electro-magnétiques tels que les rayons X utilisés par la radiographie.

Cela signifie donc que notre problématique sera en lien avec les ondes dans le domaines de l’imagerie médicale. Nous avons donc la direction dans laquelle nous devons orienter nos recherches même si nous avons pas encore la problématique exacte.

Lors de la précédente séance nous avions décidé de nous informer uniquement sur l’IRM, l’échographie, la radiographie et éventuellement les TEP. Pour ce dernier cas, il s’agit essentiellement de présenter rapidement le principe qui est très différent des autres techniques d’imagerie médicale.

Dans la séance d’aujourd’hui, nous allons commencé par chercher des informations sur la radiographie puisqu’il s’agit de la première technique d’imagerie médicale et de celle qui a le principe le plus simple. Nous avons commencé par l’histoire de la radiographie et de sa découverte.

Tout d’abord, la découverte de la radiographie est du à de grand progrès de connaissances physiques pendant le XIXème siècle grâce à la découverte de sources lumineuses très intenses telle que la lumière oxhydrique. Cela a permis pour la première fois de voir à travers le corps ( sans avoir à effectuer une coupe du corps ). A l’époque, cette technique était limitée car les lumières utilisées ne transportaient pas assez d’énergie pour voir autre chose que des ombres et cela seulement si le patient étais jeune et possédait une poitrine peu épaisse.

Cependant en 1895, le docteur Wilhelm Conrad Röntgen fit la découverte des rayons X grâce à une expérience sur les rayons cathodiques. Il effectua alors de nombreuses expériences afin de déterminer les propriété de ses rayons jusqu’alors inconnus. Il remarqua que les rayons X avait la capacité d’impressionner des plaques photographiques comme la lumière visible.

La semaine prochaine, nous approfondirons les recherches sur l’histoire de la radiographie ainsi que son fonctionnement, ses dangers, ses particularités. Nous déterminerons précisément notre problématique afin de ne plus avoir à nous en préoccuper et si nous avons le temps nous identifierons des expériences possibles.

Journal de bord n°2

lundi 8 octobre 2018

Deuxième Semaine

Nous avons donc poursuivi les recherches sur les thèmes que nous avions identifiés la semaine dernière.

Premièrement, nous nous sommes informés sur le domaine de l’imagerie médicale pour savoir s’il était possible de trouver des informations relativement simples tout en approfondissant le sujet. Nous avons trouvé des éléments compréhensibles par des lycéens et dignes d’intérêt.

Ensuite, nous avons compilé nos connaissance sur le dernier thème, les caméras de surveillance. Nous nous sommes rendus compte que ce thème ne nous intéressait pas autant que le précédent et les informations détaillées dépassaient nos connaissances. Cela nous a donc décidé sur le choix de notre sujet, l’imagerie médicale.

Nous avons décidé de chercher une problématique dès le début de nos recherches. Nous avons donc commencé par inventorier les différents types d’imagerie médicale et nous en avons trouvé tellement que nous avons compris que nous allions devoir faire un tri et n’en traiter que quelques un pour notre TPE. En effet, il y a de nombreuses techniques d’imageries médicales tel que l’échographie, l’IRM, les scanners simples ou complexes, les caméras gamma, les TEP, etc.

Nous n’avons pas eu le temps de faire de recherches approfondies au sujet de certain type d’imagerie médicale. Cependant , nous avons décidé que nous ne nous intéresserons qu’aux techniques d’imagerie médicale les plus répandues telles que l’IRM, l’échographie, la radiographie et peut-être les TEP.

La semaine prochaine nous devons donc approfondir les recherches, trouver une problématique, commencer la bibliographie (nous n’avons pas eu le temps pendant cette séance), et commencer à identifier des expériences réalisables avec nos moyens pour illustrer notre TPE.

Journal de bord n°1

lundi 1 octobre 2018

Première Semaine

Après nous être informés sur les TPE, nous avons cherché un thème ainsi qu’une problématique qui nous intéresseraient. Pour cela, nous avons fait une liste de ce qui semblait intéressant :

  • Les différents mécanismes du plasma, ainsi que le fonctionnement et les utilisations du moteur plasma
  • La relativité et la vitesse de la lumière
  • Le domaine de l’imagerie médicale
  • Le fonctionnement des caméras de surveillance

Pour choisir un thème parmi ceux la, nous avons fait des recherches préliminaires sur chacun d’entre eux et nous avons aussi commencé à chercher une problématique.

Nous avons donc appris ce qu’était le plasma (un quatrième état de la matière) ainsi que d’autres informations de moindre importance. Cependant, nous avons rapidement compris que ce thème serais compliqué à aborder à notre niveau.

Lors de nos recherches au sujet de la relativité, nous nous sommes rapidement arrêtés à cause de notre manque de connaissance sur le sujet ce qui nous empêché de comprendre clairement les diverses explications de nos lectures.

Pour la semaine prochaine, nous devons terminer les recherches sur les thèmes que nous n’avons pas eu le temps d’aborder, approfondir les recherches sur le sujet que nous aurons choisi, trouver une problématique sur ce dernier ou au moins la direction dans laquelle ira la problématique, et commencer la bibliographie ou sitographie.

A propos

lundi 1 octobre 2018

Voici une présentation expliquant le fonctionnement de ce blog ainsi que son but.

Nous serons deux ( Yoann et Lorraine ) à rédiger des articles sur ce blog, ces derniers permettront de répondre à la problématique choisie dans le cadre de notre TPE ( Travaux Personnels Encadrés ).

Nous allons publier plusieurs articles où nous ferons des comptes-rendus sur nos recherches et sur nos expériences au fur et à mesure de l’année scolaire. Puis nous clôturerons ce blog en publiant un article plus long que les comptes-rendus hebdomadaires et qui répondra à la problématique à l’aide d’une approche construite.