La radiographie utilise un rayonnement (photons) appelé Rayons X émis à partir d’une source (tube à rayons X) dans lequel une cible métallique chargée positivement (anode) est bombardée par une pluie d’électrons provenant d’une cathode (chargée négativement) à grande vitesse sous l’effet d’une différence de potentiel de plusieurs milliers de volts produite par un générateur électrique puissant. Cet apport d’énergie perturbe l’équilibre de chaque atome de l’anode. Le retour à l’équilibre de ces atomes libère ce surplus d’énergie sous forme de Rayons X.
Le faisceau de rayons X généré par ce tube est focalisé puis traverse l’épaisseur du patient où il est absorbé de manière plus ou moins importante selon les structures et organes traversés. Le flux résiduel des rayons X à la sortie du patient est récupéré sur un récepteur situé au-delà. Plus le flux frappant le récepteur est important, plus son noircissement est marqué.
Le noircissement du récepteur dépend donc de l’absorption du faisceau de rayons X après sa traversée du patient et varie selon les différentes composantes inclues dans le volume exploré. Cette absorption dépend de l’épaisseur et du type de tissu traversés (coefficient d’absorption propre à chaque tissu), très faible lorsque le rayonnement traverse de l’air comme par exemple les poumons, d’où un noircissement important du film, alors qu’elle est très importante par contre lorsque le faisceau traverse de l’os (faible noircissement et aspect donc blanc). D’autres tissus ont des coefficients d’absorption intermédiaires d’où un noircissement variable sur une échelle de gris.
Auparavant, ce récepteur était constitué d’une plaque (cassette) contenant un écran réfléchisseur et un film radiographique qui était développé en chambre noire comme un film photographique avec révélateur et fixateur chimiques (radiologie analogique). Ce procédé devenu obsolète n’est plus utilisé sauf dans la mammographie par certaines structures radiologiques car il reste validé dans le dépistage organisé du cancer du sein, mais il sera progressivement remplacé à plus ou moins long terme par un système numérisé.
Actuellement, le système récepteur est entièrement numérisé (radiographie numérique ou digitalisée), qu’il s’agisse de plaques au phosphore lues par un système laser (numérisation dite indirecte parfois appelée CR), ou de capteurs-plan analysant directement les rayons X à la sortie du patient (numérisation dite directe parfois appelée DR). L’information recueillie transite par des consoles informatiques avec réglage possible des constantes de noircissement (contraste et luminosité) avant impression sur film radiographique par un procédé laser qui n’utilise aucun produit chimique (aucune émission de polluants, les fixateurs et révélateurs anciennement utilisés pour la radiographie analogique ayant ainsi presque disparu du monde de la radiologie moderne).
Pour un organe ou une structure donnés à explorer, plusieurs obliquités du faisceau à rayons X sont nécessaires pour son étude (incidences radiologiques) d’où la réalisation de plusieurs clichés sous différents angles.
Le terme de radioscopie désigne la visualisation directe de l’image radiologique sur un écran vidéo en temps réel, ce qui permet d’étudier des structures mobiles et de positionner correctement le patient dans l’incidence souhaitée avant de prendre le cliché radiographique proprement dit.
L’image finale obtenue sur chaque film radiographique est donc la résultante d’une projection 2D sur un plan de l’ensemble des tissus traversés dans un volume donné, ce qui constitue donc une superposition de différents noircissements liés à chaque tissu. On comprend ainsi que certaines structures peu denses peuvent être masquées par d’autres plus denses ou plus volumineuses, mais la radiographie standard a l’énorme avantage de présenter une vue d’ensemble du volume analysé si bien qu’elle reste très souvent le premier pas d’une démarche diagnostique en imagerie médicale , contrairement au scanner ou à l’IRM qui restent des examens de seconde intention.
Elle permet en outre de réaliser des clichés en position debout ( dits «en charge »), ce qui peut être important pour apprécier la statique de la colonne vertébrale ou mesurer des angulations ( pieds , genoux , bassin…).De plus, la facilité avec laquelle il peut être pratiqué des radiographies standards comparatives (bonne reproductibilité) en fait un excellent moyen de surveillance pour contrôler des pathologies simples notamment qui en ce qui concerne le squelette (exemple l’arthrose).