C'est une méthode d'observation merveilleuse, en vérité, que celle qui
nous a permis, pour la première fois, d'explorer sans le secours de
la chirurgie, l'intérieur du corps humain. La chance inespérée de cet
examen direct nous a été apportée par la découverte des rayons X que
nous devons à M. Rœntgen et qui a eu lieu en 1895.
L'appareil de production de rayons X n'est autre chose qu'un tube ou
ampoule de verre ayant généralement la forme indiquée dans la figure I.
Dans le tube pénètrent deux pièces métalliques, nommées _électrodes_,
destinées à y faire passer le courant électrique. Une de ces électrodes
C, nommée _cathode_ ou électrode négative (pôle de sortie du courant)
est constituée par une calotte en aluminium, placée dans une partie
tubulaire à l'entrée de l'espace sphérique. Au centre de celui-ci
se trouve l'extrémité de l'autre électrode AC nommée _anticathode_
et pouvant remplir le rôle d'électrode positive ou _anode_ (pôle
d'entrée du courant). Cependant, on lui adjoint souvent une électrode
supplémentaire A qui est placée dans une tubulure latérale et reçoit
plus spécialement le nom d'anode. Le tube est étanche et l'on y peut
faire un vide élevé, la pression du gaz résiduel étant, par exemple, de
l'ordre de deux ou trois millièmes de millimètre de mercure. Dans cet
état, le tube prend souvent le nom de _tube_ ou _ampoule de Crookes_, du
nom du savant qui a étudié le passage du courant électrique dans l'air
extrêmement raréfié[1].
[Illustration Fig. 1]
Pour obtenir le passage du courant, il est nécessaire d'employer
une _haute tension,_ c'est-à-dire d'établir entre les électrodes une
différence de potentiel de l'ordre de quelques dizaines de milliers de
volts. Tant que la tension nécessaire n'est pas atteinte, aucun courant
ne passe dans l'ampoule, mais dès que la valeur critique de la tension
a été obtenue, le courant commence à passer brusquement, sous forme de
_décharge disruptive_.
Le passage de cette décharge est accompagné de phénomènes du plus
haut intérêt, mis en évidence par les travaux ingénieux et patients
de nombreux savants, parmi lesquels il convient de citer en première
ligne Crookes et J.J. Thomson. De la cathode s'échappe un essaim de
particules, bien plus ténues que les atomes eux-mêmes, et dont chacune
porte une charge négative. Ces particules, repoussées énergiquement par
la cathode, se trouvent lancées comme des projectiles avec une grande
vitesse et viennent frapper l'anticathode en un point nommé le _foyer_.
Ce choc a pour effet d'exciter dans l'anticathode un rayonnement, ainsi
que dans une cloche le choc du battant détermine l'émission d'une onde
sonore; et ces rayons dont la source est au foyer de l'anticathode sont
précisément ceux qui ont été nommés rayons X par Rœntgen qui le premier
les a observés et étudiés.
Les projectiles qui, venant de la cathode, bombardent l'anticathode
et provoquent l'émission de rayons X, ont des vitesses d'autant plus
grandes que la tension ou différence de potentiel aux bornes de
l'ampoule est plus considérable; ces vitesses peuvent atteindre et
même dépasser le tiers de la vitesse de la lumière, elles se chiffrent
souvent par plus de 100.000 kilomètres à la seconde. Chacune de ces
particules a une masse qui, on le sait aujourd'hui, est environ 1.800
fois plus petite que celle d'un atome d'hydrogène. Ces grains minimes
d'électricité négative se nomment _électrons_. Crookes qui avait bien
compris leur nature les avait désignés par le nom expressif de _matière
radiante_. Les électrons lancés avec une grande vitesse constituent,
en effet, des rayons de nature matérielle que l'on nomme aujourd'hui
_rayons cathodiques_.
Nous dirons donc que le choc des rayons cathodiques sur une anticathode
provoque sur celle-ci une émission de rayons X.
Quels sont les effets qui ont permis de découvrir cette émission? Les
nouveaux rayons ne sont pas directement accessibles à nos sens; nous ne
pouvons ni les voir ni les entendre. Mais c'est leur faculté d'exciter
la fluorescence qui a tout d'abord permis de déceler leur présence.
En plaçant en face de l'anticathode un écran recouvert d'une couche
de platinocyanure de baryum, on voit l'écran s'éclairer d'une belle
luminosité verte, ainsi qu'il le ferait sous l'action de la lumière
ultraviolette. Ce sont les rayons X qui excitent cette fluorescence en
dehors de l'ampoule de production dont ils traversent la paroi. Ils
peuvent aussi impressionner une plaque photographique au travers d'un
papier noir qui l'enveloppe pour la protéger de la lumière.
Ces propriétés des rayons X sont précisément celles que nous utilisons
dans la radiologie. Les rayons traversent, en effet, différentes
substances d'autant plus facilement que celles-ci sont moins denses
(plus exactement, le pouvoir pénétrant des rayons est d'autant plus
grand que le poids atomique de la substance à traverser est plus
faible). Si un faisceau de rayons X issu du foyer d'une anticathode
atteint un écran radioscopique (écran au platinocyanure de baryum) au
travers d'un objet tel qu'un porte-monnaie en cuir contenant des pièces
de monnaie, le cuir est traversé très facilement, sans que les pièces
ou la monture métallique le soient, de sorte que ces parties opaques
de l'objet examiné _portent ombre_ sur l'écran et sont ainsi vues au
travers du cuir en _image radioscopique_, alors qu'on ne peut les voir
directement en examinant le porte-monnaie à la lumière ordinaire pour
laquelle le cuir est opaque. Si, dans ce même essai, on remplace l'écran
par une plaque photographique, celle-ci, développée à la manière
ordinaire, fera apparaître l'image du porte-monnaie, sur laquelle les
parties métalliques opaques aux rayons X paraîtront en clair, et les
parties relativement transparentes (cuir) en sombre. La région frappée
par les rayons en dehors de l'objet est la plus impressionnée et donne
les «grands noirs». On obtient ainsi une _radiographie_ qu'on peut
considérer comme un _négatif;_ un tirage du cliché sur papier sensible
fournit un _positif_ dont l'apparence correspond à celle de l'image
radioscopique (voir planche I).
[Illustration: Planche I.--(_à gauche_)--Radiographie d'un porte-monnaie
contenant des pièces de monnaie et des clefs. Sur la plaque directement
obtenue, ou négatif, les parties métalliques opaques se détachent en
clair.--(_à droite_)--Positif obtenu avec la plaque précédente. Les
parties métalliques se détachent en sombre. L'image a le même aspect que
celle qui se produit sur un écran radioscopique.]
Si, au lieu d'examiner un porte-monnaie, nous soumettons à l'observation
une partie du corps humain, par exemple un bras, une jambe, une main,
etc., nous constaterons que les os sont plus opaques aux rayons X que
les chairs.
La raison en est facile à comprendre. Les chairs sont constituées, en
effet, par des matières organiques composées d'éléments à faible poids
atomique, tels que l'hydrogène, le carbone, l'azote, l'oxygène (poids
atomiques 1, 12, 14, 16). Mais dans la composition normale des os
entrent en plus des matières minérales, principalement le phosphate de
chaux qui contient comme constituants les éléments phosphore et calcium
de poids atomiques 31 et 40. Ce sont ces éléments qui déterminent
principalement l'absorption des rayons X par la matière osseuse. Les
os portent ombre en radioscopie, alors qu'ils se détachent en clair sur
l'image radiographique.
La radioscopie et la radiographie du corps humain fournissent des
contrastes qui permettent de réaliser des images d'une grande beauté,
avec de nombreux détails de structure (planche II).
Et de même que nous nous trouvons ainsi admis à examiner l'intérieur du
corps humain à l'état normal, de même il nous est possible de constater
des aspects anormaux occasionnés par un accident ou par une maladie. Si
un objet métallique a pénétré dans le corps à la suite d'une blessure
(balle, éclat d'obus), ou bien s'il a été avalé par inadvertance,
(bille, sou), la présence de cet objet à l'intérieur du corps est
révélée sur l'image radioscopique ou radiographique grâce à l'ombre
qu'il projette.
Si un os a subi une fracture, la solution de continuité apparaîtra sur
l'image et fera connaître les détails de l'accident.
Ainsi se trouve créée une possibilité merveilleuse de diagnostic par la
vision directe qui constitue un bienfait pour le malade et un allégement
de responsabilité pour le médecin.
Ce service, pourtant considérable, n'est pas le seul que puissent rendre
les nouveaux rayons. L'expérience a montré qu'ils constituent aussi
un agent thérapeutique de haute importance. De tout temps, il a été
habituel d'expérimenter à ce point de vue tout nouvel agent physique. La
souffrance humaine demande impérieusement à être soulagée, et la science
médicale, encore en grande partie condamnée à l'empirisme, ne manque
jamais de tenter un essai qui offre quelque espoir nouveau. On ne tarda
pas à reconnaître que les rayons X produisent des effets physiologiques
très prononcés. Les premiers expérimentateurs eurent à déplorer des
accidents dont ils ont été, dans certains cas, les premières victimes.
Les rayons X absorbés à forte dose peuvent occasionner des lésions de
la peau dites _radiodermites_, dont l'issue est parfois mortelle. Mais
employés à dose convenable, et suivant des méthodes scientifiquement
élaborées, ils peuvent, au contraire, produire un effet bienfaisant, et
amener la guérison ou tout au moins l'amélioration de plusieurs maladies
dont la plus grave est le cancer. Il n'est pas nécessaire d'insister sur
l'importance de cette nouvelle ressource de la médecine scientifique. Le
traitement par les rayons X porte le nom de _radiothérapie_.
[Illustration: Planche II.--Radiographie d'une main (positif). A
l'annulaire une bague d'or très opaque aux rayons X. Au petit doigt
une bague d'aluminium bien moins opaque: l'ombre de l'os s'aperçoit
au travers de cette bague. Au poignet un bracelet de fer avec une
plaque d'aluminium mince, peu visible sur la radiographie en raison de
sa transparence. Les os, bien moins opaques que les bagues, donnent
cependant des ombres très nettes laissant voir des détails de structure.
Le contour des chairs se voit faiblement. A côté de la main se trouve un
radiochromomètre radiographié en même temps que celle-ci. Il indique une
dureté de rayons de 6e Benoist.]
La nature des nouveaux rayons qui nous rendent des services aussi
signalés est aujourd'hui parfaitement connue. Les rayons X ont la
plus grande analogie avec la lumière bien qu'ils s'en distinguent,
semble-t-il, par les propriétés qui viennent d'être décrites, et bien
que nous ne puissions pas les concentrer par des lentilles ou les faire
dévier par des prismes. Rappelons ici que la lumière est un phénomène
vibratoire dont les propriétés dépendent de la _fréquence_ de la
vibration. La lumière visible correspond à des vibrations au nombre de
10^15 environ, soit un million de milliards par seconde. Les
rayons ultra-violets qui ne sont pas visibles ont une fréquence plus
grande encore. La fréquence des rayons X est environ 1.000 fois plus
grande que celle de la lumière visible, il n'est donc pas étonnant que
leurs propriétés diffèrent de celles de la lumière.
On constate, entre autres, que les rayons X sont capables de décharger
un électroscope, en rendant l'air qui l'entoure conducteur de
l'électricité. On peut mesurer l'intensité des rayons d'après la vitesse
avec laquelle l'électroscope est déchargé.
La conductibilité communiquée à l'air par l'action des rayons prend
le nom d'_ionisation._ D'autres gaz que l'air peuvent aussi subir
l'ionisation. L'étude des gaz ionisés a conduit à des découvertes
scientifiques importantes, relatives à la nature de l'électricité et de
la matière.
On voit d'après ce qui précède que les rayons X constituent un
agent nouveau qui a tout de suite acquis une grande importance
scientifique et, de plus, trouvé une vaste application médicale. Par
effet réciproque, il en est résulté un grand effort pour améliorer
la technique de la production et de l'emploi de ces rayons. Les
constructeurs s'attachèrent à établir des types d'appareils, aussi
parfaits que possible, pour la production du courant de haute tension
qui alimente les ampoules, et les ampoules elles-mêmes subirent de
nombreux perfectionnements. A la faveur de ces efforts et grâce aux
travaux de médecins spécialistes distingués, la nouvelle Science de
Radiologie se constitua et se développa rapidement, centralisée presque
exclusivement dans les grandes villes. Celles-ci bénéficièrent bientôt
d'un certain nombre de belles installations radiologiques, appartenant
soit aux hôpitaux publics, soit plus souvent aux médecins spécialistes.
Mais, jusqu'à la guerre, l'emploi des rayons X n'était point habituel
dans tous les services hospitaliers. Même à Paris, le nombre des
services radiologiques était fort restreint; et si des villes comme
Lyon, Bordeaux, etc., possédaient quelques services importants, par
contre, les petites villes de province étaient, en général, dépourvues
de toute organisation radiologique.
On aperçoit immédiatement la répercussion de cet état de choses au début
de la guerre. L'opinion tout naturellement adoptée par les pouvoirs
publics préconisait l'emploi de la radiologie dans les services centraux
militaires de l'arrière, mais ne prévoyait nullement une extension
générale de cet emploi à toutes les formations sanitaires des armées et
du territoire. Le Service de Santé militaire avait, d'ailleurs, envisagé
le besoin de secours radiologique urgent transportable, assuré par des
voitures radiologiques munies de tous les appareils nécessaires; mais
on espérait subvenir aux besoins à l'aide d'un très petit nombre de ces
voitures.
Il eût été difficile, en vérité, de prédire l'immensité des besoins
que fit surgir la guerre dont nul ne pouvait prévoir la durée et la
puissance meurtrière. Et comme l'organisation de la radiologie n'avait
pas été généralisée dans le pays avant la guerre, elle se trouva
nécessairement insuffisante pour les besoins de la Défense Nationale,
aussi bien au point de vue du matériel qu'au point de vue du personnel.
Cependant le rôle de la radiologie surpassa en importance toute
proportion prévue, de sorte que, peu à peu, elle fut indispensable aux
blessés et aux malades, loin ou près du front. Le manque de préparation
fut compensé par un effort considérable accompli par le gouvernement et
par l'initiative privée. Des appareils ont été offerts aux hôpitaux par
des donateurs. Des professeurs ou ingénieurs s'occupèrent de de leur
installation et de leur mise en service. Ainsi que dans tant d'autres
circonstances, des œuvres et des particuliers apportèrent leur concours
au Service de Santé lequel, de son côté, constitua peu à peu un matériel
radiologique considérable et assura une organisation générale du
Service, devenue très complète dans les dernières années de la guerre.
Il est réconfortant de se dire que l'effort réalisé pour donner aux
blessés les soins auxquels ils avaient droit a produit des résultats
bienfaisants qui n'ont pas été limités à la durée de la guerre. Cet
effort a conduit directement à reconnaître l'utilité générale de la
radiologie; il a contribué à établir en France une vaste organisation
mettant les bienfaits de la radiologie à la portée de toute la
population.
[Footnote 1: Une ampoule radiologique du type décrit comprend encore
en général, des éléments qui, sans être essentiels au point de vue
théorique, sont cependant indispensables pour assurer la régularité
du fonctionnement. Tels sont les _dispositifs de refroidissement_ de
l'anticathode laquelle peut s'échauffer jusqu'à l'incandescence lors du
passage du courant, et les _régulateurs de pression_ qui permettent de
faire varier dans certaines limites la quantité de gaz contenue dans
l'ampoule.]