VI)
L'ENSEIGNEMENT : RECOMMANDATIONS CONCERNANT
LE PROGRAMME DE PHYSIQUE/ BIOPHYSIQUE/ TRAITEMENT
DE L'IMAGE / MEDECINE NUCLEAIRE
Par
l'arrêté du 18 Mars 1992 (organisation
du 1 er cycle et de la 1 ère année
du 2 ème cycle des études médicales)
puis par celui du 5 Janvier 1999 modifiant l'article
10, est instituée une Commission Pédagogique
Nationale des études médicales chargée
de donner son avis notamment sur l'élaboration
et la révision régulière
des programmes des enseignements du 1 er cycle
et de la 1 ère année du 2 ème
cycle.
Les
arrêtés du 18 mars 1992 et du 19
Octobre 1993 fournissent les orientations thématiques
des enseignements du 1 er cycle et de la 1 ère
année du 2 ème cycle des études
médicales.
L'essentiel
du texte ci-dessous avait été intégré
dans le programme servant d'annexe à l'arrêté
du 19 Octobre 1993 paru dans le Bulletin Officiel
du Ministère de l'Enseignement Supérieur
et de la Recherche du 2 Décembre 1993.
Les chapitres et sous-chapitres retenus constituent
:
-
la Section I jusqu'au I.6 compris,
ainsi que la partie I.8 en totalité;
-
la Section II jusqu'à II.5
compris;
-
le chapitre V.2.1 pour l'électrophysiologie,
ainsi que, au moins partiellement, le V.2.3
et, éventuellement, le V.4.1;
-
les chapitres consacrés à
l'exploration fonctionnelle V.5.1, V.5.2, V.5.3,
V.5.4 et partiellement V.5.6;
-
enfin, des notions importantes de
Médecine Nucléaire regroupées
dans la Séméiologie en VII.7.6.
Vous
trouverez ci-dessous un programme détaillé
de Biophysique repris de celui adopté lors
de l'Assemblée Générale de
1993 et dont les grandes lignes servent de base
à notre enseignement dans la plupart des
Facultés, dans le cursus des études
médicales.
P1-P2
1/
LES OBJECTIFS
L'objectif
général de l'enseignement de la
discipline est de contribuer à l'apport
d'une culture scientifique permettant :
•
d'une part aux futurs médecins d'acquérir
une bonne formation, puis de pouvoir la compléter
au long de leur carrière;
•
d'autre part aux étudiants changeant
d'orientation d'avoir acquis des notions utiles
à la poursuite d'un autre cursus.
Deux
directions principales se dégagent :
-
l'acquisition des bases physiques des processus
physiologiques constitue l'une d'elles, indispensable
à l'enseignement des grandes fonctions
de l'organisme.
-
l'introduction aux méthodes physiques d'exploration
en médecine et en biologie constitue la
seconde, à laquelle se rattache l'enseignement
des effets biologiques occasionnés par
les agents physiques.
2/
LES MOYENS permettant d'atteindre LES OBJECTIFS
Pour
aborder avec fruit les objectifs précédents,
des connaissances préalables de physique
et de mathématiques sont nécessaires.
Elles constituent un pré-requis, soit intégré
dans l'enseignement effectif de la Biophysique,
soit enseigné dans un cadre distinct, soit
proposé sous forme facultative aux étudiants.
En
mathématiques, on suppose connues ou acquises
les notions élémentaires sur :
-
Fonctions et représentations graphiques
-
Fonctions logarithmique et exponentielle
-
Dérivées, différentielles,
intégrales
-
Analyse combinatoire
-
Modélisation, fonctions spéciales
et opérateurs.
De
même en physique, les notions élémentaires
sur :
-
Grandeurs, unités, équations aux
dimensions : échelles et ordres
de grandeur
-
Force, énergie, potentiel
-
Mesures et leur précision
-
Energie électrique, champ et potentiel
électrique, diélectriques et condensateurs,
notion d'impédance, électrocinétique.
Deux
chapitres peuvent être conçus pour
répondre aux deux directions précédentes :
Le
premier chapitre,
BASES
PHYSIQUES DES PROCESSUS PHYSIOLOGIQUES,
pourra
comprendre :
a
- Approche thermodynamique du milieu intérieur
:
•
Etats de la matière :
•
Gaz : éléments de théorie
cinétique, équation d'état
des gaz parfaits ou réels, changements
d'état, tension de vapeur.
•
Liquides : structure de l'eau, dissolution,
dissociation électrolytique, équilibre
acido-basique des milieux biologiques,
équilibres d'oxydo-réduction,
état colloïdal, propriétés
colligatives, phénomènes
de surface.
•
Solides : différentes structures
•
Etats intermédiaires (verres, cristaux
liquides, états granulaires, polymères
déformables)
•
Eléments de thermodynamique : énergie
interne, entropie, enthalpie, potentiel chimique.
•
Transport passif ou diffusion induite par :
•
différence de potentiel électrique:
mobilité ionique, électrolyse
et électrophorèse, conductivité
des solutions.
•
différence de pression: filtration.
•
différence de concentration: perméabilité,
osmose, relation de Nernst, équilibre
de Donnan, potentiel d'électrode,
mesures de pH.
•
Structure des membranes, transporteurs, messagers.
•
Transport actif.
•
Transport facilité. Exemple du glucose.
b
- Electrophysiologie élémentaire
:
-
Potentiel de repos et potentiel
d'action des cellules nerveuses.
-
Echanges ioniques transmembranaires,
déclenchement et propagation de l'influx
nerveux.
-
Théorie dipolaire. Exemple :
bases physiques de l'électro-cardiographie.
c
- Biophysique neuro-sensorielle : Audition, Vision,
Olfaction
-
Psycho-physique
-
Le stimulus physique
-
L'organe sensoriel périphérique
-
La transduction
-
L'acheminement vers les centres
d
- Biophysique de la circulation et de la respiration
:
-
Lois de l'écoulement de l'air
et du sang
-
Résistance, viscosité,
capacitance, inertance ; analogies mécaniques
et électriques
-
Elasticité et plasticité
des tissus: applications aux vaisseaux.
e
- Notions de modélisation et de régulation
(illustrées dans les
sous-chapitres déjà traités)
.
Le
deuxième chapitre, intitulé
METHODES
PHYSIQUES D'EXPLORATION ET DE TRAITEMENT
serait
composé de :
A
– Matière et énergie. Structures
du noyau et de l'atome.
B
– Vibrations :
-
Caractères généraux :
onde progressive et onde stationnaire, onde
cohérente, vitesse de groupe et vitesse
de phase, interférences, diffraction,
réfraction, diffusion ; dualité
onde particule
-
Ondes électromagnétiques :
Nature, origine, propagation. Notion de photon.
-
Rayonnements corpusculaires : particules
chargées, non chargées.
-
Ondes acoustiques : sons et
ultrasons
C
– Sources des rayonnements.
D
- Etude des interactions avec la matière
:
-
rayonnements particulaires : freinage,
excitation, ionisation, radicaux libres.
-
ondes électromagnétiques
ionisantes : effet photo-électrique,
effet Compton, matérialisation.
-
ondes électromagnétiques
non ionisantes : diffusion, effet thermique,
fluorescence, phosphorescence, résonance,
résonance magnétique nucléaire.
-
ultra-sons : réflexion, diffraction,
effets mécaniques, cavitation.
E
– Applications biomédicales analytiques
et diagnostiques
-
le signal : numérisation,
spectre, bruit, lissage, filtrage, enregistrement,
traitement
-
l'imagerie médicale : image
analogique, et image numérique, constitution
de l'image, résolution, contraste, tomographie,
3D, volume partiel, pixel, voxel ; enregistrement,
traitement, présentation de l'image,
artefacts, agents de contraste
-
imagerie par absorption : radiologie
-
imagerie par émission :
médecine nucléaire, imagerie photonique
-
imagerie par ultrasons
-
imagerie par résonance magnétique
-
spectroscopies (analyse de la structure
des biomolécules, spectroscopie de résonance
magnétique)
F
– Effets biomédicaux
-
bases radiochimiques: effets moléculaires,
cellulaires et tissulaires.
-
radiobiologie : règles générales,
effets déterministes et stochastiques,
mécanismes moléculaires impliqués
-
radioprotection : unités
et grandeurs ; irradiations naturelle,
médicale et irradiations accidentelles ;
principes de la réglementation, normes
de protection.
-
bases de la radiothérapie.
-
bases de la photothérapie,
des traitements par ultra-sons ou par ondes
de choc.
G
- L'électrophysiologie appliquée
:
-
Bases de l'exploration fonctionnelle ;
techniques électriques de stimulation.
-
ECG, EEG, EMG, potentiels évoqués,
magnétoencéphalographie …
3/
DEROULEMENT PRATIQUE DE L'ENSEIGNEMENT
L'ensemble
de cet enseignement de Physique - Biophysique
- Traitement de l'image – Médecine Nucléaire,
ne saurait évidemment descendre, sauf à
perdre toute signification, au dessous d'un minimum
horaire qui comprend un module de 90 heures du
P1 et une durée sensiblement équivalente
dans l'ensemble P2/D1. Variable d'une Université
à l'autre, voire d'une U.F.R. à
l'autre selon la stratégie locale, l'ordre
dans lequel se déroulerait cet enseignement
serait à établir en tenant compte
de :
•
la progression des autres disciplines, notamment
la Physiologie et la Radiologie, dont l'enseignement
fait référence à un
certain nombre de données physiques;
•
l'intérêt d'établir
des passerelles pour les étudiants
en cours de réorientation.
En
plus des notions fondamentales développées
ci-dessus, un enseignement des techniques et des
résultats de la médecine nucléaire
doit trouver sa place dans le cursus des études
médicales (séméiologie, deuxième
cycle, certificats intégrés, certificats
optionnels, etc.). Cet enseignement comprendra
par exemple trois parties :
-
les explorations in vivo : la notion de
traceur, les radiopharmaceutiques, l'imagerie
fonctionnelle et métabolique, les scintigraphies,
la tomographie par émission de positons,
les explorations non scintigraphiques
-
la radioanalyse et l'immunoanalyse : technique
et intérêt.
- la
radiothérapie interne et métabolique
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