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Etude et construction d'un tomographe TEP/TDM pour petits animaux combinant détecteurs à pixels hybrides et modules phoswich à scintillateurs. Stan NICOL - Doctorant 1ère année Directeur de thèse : Pr. Christian MOREL. Recalage Fusion. Tomodensitométrie ( TDM ) Imagerie anatomique. - PowerPoint PPT Presentation
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Etude et construction d'un tomographe TEP/TDM pour petits animauxcombinant détecteurs à pixels hybrides et modules phoswich à
scintillateurs.
Stan NICOL - Doctorant 1ère annéeDirecteur de thèse : Pr. Christian MOREL
Imagerie multi-modale TEP/TDM
RecalageFusion
Image recalée et fusionnée
Informations anatomique & fonctionnelle
Tomodensitométrie (TDM)
Imagerie anatomique
Lieu A
t1 (Δt1=30 s)
Tomographie à émission de positons (TEP)
Imagerie fonctionnelle
Lieu B
t2 (Δt2=30 min)
Problématique
1. Les acquisitions TEP et TDM du volume à imager ne sont pas simultanées
Solution : Concevoir un système d’acquisition TEP/TDM simultanéepartageant un FOV commun
2. Les acquisitions TEP sont entachées d’un flou cinétique dû aux mouvements physiologiques
Solution : Asservir ce système d’acquisition simultanée à un signal physiologique
Démonstrateur ClearPET
cap
Thermallyconductive pad
thermofoil
Piece of Tyvek
Aluminum foil Pt100
AD590
PMT
Equalization mask
positioning grid
3145 RTVglue
LSO LuYAP
ClearPET GA18
GA18GA18
• Géométrie partielle
• Diamètre 142 mm
• 3 anneaux - 20 secteurs
• 18 modules phoswich LSO/LuYAP (3x6)
• Rotation continue sur 360° (1 tour/min)
• FOV axial : 78.3 mm
• FOV transverse : 96.4 mm
Espace mort axial entre chaque anneau : 11.7 mm
Sinogramme
ClearPET GA18
GATE
• Fantôme cylindrique homogène
• Diamètre 120 mm - Longueur 150 mm
• Activité 100 MBq
z
Segment 0
Nouvelle configuration de détection
On souhaite avec cette nouvelle géométrie :
• Eliminer axialement l’espace mort entre chaque anneau
• Remplir l’intégralité des sinogrammes
• Améliorer la sensibilité de détection des évènements
• Rendre la sensibilité axiale homogène
• Pouvoir intégrer le micro-TDM PIXSCAN (source RX + caméra à pixels hybrides)
ClearPET J18
• Géométrie partielle
• 18 modules phoswich LSO/LuYAP (3x6)
• FOV axial : 54.9 mm
• FOV transverse : 96.4 mm
• Gain en sensibilité (relatif) : 24%
Elimination des espaces morts axiaux
J18J18
ClearPET J18
z
GATE
• Fantôme cylindrique homogène
• Diamètre 120 mm - Longueur 150 mm
• Activité 100 MBq
Segment -1
ClearPET J18
Segment -1
z
ClearPET S18
• Géométrie partielle
• 18 modules phoswich LSO/LuYAP (3x6)
• FOV axial : 54.9 mm
• FOV transverse : 96.4 mm
• Gain en sensibilité (relatif) : 23%
Sinogrammes complets
S18S18
ClearPET J21
• Géométrie partielle
• 21 modules phoswich LSO/LuYAP (3x6)
• FOV axial : 54.9 mm
• FOV transverse : 111.8 mm
• Gain en sensibilité (relatif) : 71%
Homogénéité de la sensibilité axiale
J21J21
Segment -1
Sensibilité
0.E+00
1.E+05
2.E+05
3.E+05
4.E+05
5.E+05
6.E+05
7.E+05
-33 -31 -29 -27 -25 -23 -21 -19 -17 -15 -13 -11 -9 -7 -5 -3 -1 1 3 5 7 9 11 13 15 17 19 21 23 25 27 29 31 33
Segments
GA18J18S18J21
« Derenzo »
J21J18 S18
GATE• Diamètre 100 mm - Longueur 80 mm
• Sphères Ф 1 à 8 mm - 2 MBq
• Sources ponctuelles - 1 MBq
• Background - 50 MBq
Prototype TEP/TDM
Prototype TEP/TDM
Source RX :
• Cible : Mo (Kα=17.4 KeV, Kβ=19.7 KeV)
• Taille du foyer : 50x50 µm²
• Filtration : Mo+Nb (Kβ)
• Angle d’émission : 20°
• Tension : 60 kV max
• Puissance : 50 W max
Caméra à pixels hybrides :
• Détecteur : Si (0-30 KeV)
• Electronique associée : XPAD3-S
• Dimensions : 118x76 mm²
• Taille des pixels : 130x130 µm²
• Fonctionnement : comptage de photons
• Sélection en énergie : 1 seuil réglable (4 KeV min)
38112Transverse
5955AxialFOV(mm)
TDMTEP (J21)
Perspectives …
Evaluer, quantifier :
L’effets des γ de 511 KeV sur la caméra à pixels hybrides
L’effets des RX de basse énergie sur les modules phoswich
Construire le support de détection TEP/TDM
Simuler le tomographe TEP/TDM avec GATE (projet ANR « fgate »)
Merci de votre attention …