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GAMMA CAMERA (fonctionnement). IMAGE = reproduction bi-dimensionelle (2D) dune distribution spatiale de radioactivité (3D).

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1 GAMMA CAMERA (fonctionnement)

2 IMAGE = reproduction bi-dimensionelle (2D) dune distribution spatiale de radioactivité (3D).

3 fixation globale fixation dans un organe distribution spatiale dans un organe distribution spatiale dans plusieurs organes fonctionnement gamma caméra

4 PM C fixation globale pas dimage

5 fixation dans un organe

6 pas dimage PM C C

7 distribution spatiale de la fixation dans un organe

8 PM C C distribution spatiale de la fixation dans un organe image construite par acquisitions successives point par point PM C

9 distribution spatiale de la fixation dans plusieurs organes

10 électronique PM PM PM PM distribution spatiale de la fixation dans plusieurs organes image construite par acquisitions simultanées dans N*N points

11 Fonctionnement gamma caméra

12 calculateur détecteur calculateur statif interface lit dexamen détecteur documents stockage traitements statif gamma caméra (caméra à scintillations)

13 statif détecteur lit dexamen exemple 1

14 statif détecteurs lit dexamen exemple 2

15 statif détecteurs lit dexamen exemple 3

16 statif détecteurs lit dexamen exemple 4

17 tête de détection

18 électronique protection en Pb photomultiplicateurs cristal NaI(Tl) collimateur - champ de vision : 54 / 40cm - épaisseur du cristal : de 3/8 à 1/2 (1 = 2.54cm) - nombre de photomultiplicateurs : de 61 à 95

19 y+y+ x+x+ vue photomultiplicateurs PM

20 y+y+ Cristal NaI(Tl) y-y- x+x+ x-x- vue cristal

21 photomultiplicateur cristal NaI(Tl) cristal + photomultiplicateur

22 Collimateur y+y+ x+x+ y-y- x-x- vue collimateur

23 trou septa collimateur

24 Source en position S1 D1D2D3 intensité détectée potentiel « a » Va = 12/1 Vc = 10/2 Ve = 6/3 potentiel « b » Vb = 12/3 Vd = 10/2 Vf = 3/1 x = (Va+Vc+Ve) - (Vb+Vd+Vf) = 4 localisation mono-dimensionnelle VaVbVcVdVfVe S1S2S3 D1D2D3 a b x

25 Source en position S2 D1D2D3 intensité détectée potentiel « a » Va = 10/1 Vc = 12/2 Ve = 10/3 potentiel « b » Vb = 10/3 Vd = 12/2 Vf = 10/1 x = (Va+Vc+Ve) - (Vb+Vd+Vf) = 0 localisation mono-dimensionnelle VaVbVcVdVfVe S1S2S3 D1D2D3 a b x

26 Ra x- Rb x+ x+ Rc Rd y+ y- signaux intensité Vab x - x + Vcd y + y - D1 12 Va=12/1 12 Vc=12/2 6 Vb=12/3 4 Vd=12/2 6 D2 10 Va=10/2 5 Vc=10/2 5 Vb=10/2 5 Vd=10/2 5 D3 6 Va= 6/3 2 Vc= 6/2 3 Vb= 6/1 6 Vd= 6/2 3 D4 12 Va=12/2 6 Vc=12/1 12 Vb=12/2 6 Vd=12/3 4 D5 6 Va= 6/2 3 Vc= 6/3 2 Vb= 6/2 3 Vd= 6/ X = x + - x - = -4 Y = y + - y - = +4 localisation bi-dimensionnelle y+ x- y- D1D2D3 D4 D5 S

27 Collimateur gamma caméra

28 L'image scintigraphique correspond à la projection de la distribution de la radioactivité sur le cristal détecteur. Un collimateur est une galette habituellement en plomb dans laquelle des trous cylindriques ou coniques sont percés suivant un système d'axes déterminé. L'utilisation d'un collimateur permet de privilégier une direction, la plus courante étant la perpendiculaire au cristal. Collimateur:

29 Les photons dont le parcours n'emprunte pas ces directions sont absorbés par le collimateur avant d'atteindre le cristal. Collimateur: L'épaisseur de plomb est calculée pour entraîner une atténuation d'au moins 95% de l'énergie des photons traversant les septa. La cloison séparant deux trous voisins est appelée "septum".

30 Septum : épaisseur s Trou : diamètre e Épaisseur collimateur:H Éléments intervenant dans le calcul des collimateurs

31

32 rayonnement direct pénétration septale Éléments intervenant dans le calcul des collimateurs rayonnement arrêté

33 Le choix de collimateur est fonction des paramètres: Type de collimateur Niveau dénergie des rayons Sensibilité et résolution

34 Type de collimateur: Collimateur trous parallèles Collimateur convergent Collimateur sténopé (pin-hole)

35 Niveau dénergie: Basse énergie: Moyenne énergie: Haute énergie: E < 200keV 200keV < E < 300keV 300keV < E < 400keV

36 Sensibilité et résolution: La sensibilité ( efficacité géométrique) est la mesure du facteur de transmission du flux de rayonnement par le collimateur. L'efficacité d'un collimateur correspond à la fraction des rayonnement participant effectivement à l'image. Elle n'est que de quelques pour mille... La résolution est définie comme la capacité du collimateur à distinguer deux événement adjacent. Elle correspond à la précision de l'image formée dans le détecteur.

37 Les principaux type de collimateur: Collimateur trous parallèles Collimateur convergent Collimateur sténopé (pin-hole) Classification en fonction de lénergie

38 Ce type de collimateur laisse passer seulement les parallèles à laxe du détecteur. parallèle Collimateur trous parallèles: cristal image collimateur objet

39 Efficacité géométriqueRésolution spatiale H s e d e Hauteur effective du collimateur, tient compte de la pénétration septal. Sg=Sg=

40 H d T o = T c taille cristal T c taille maximum objet T o

41 R c ~ d (distance source) R c ~ e (diamètre trou) R c ~ 1/H e (épaisser collimateur (longuer trou)) Résolution spatiale

42 Efficacité géométrique Sg=Sg= S g ~ e (diamètre trou) S g ~ 1/H e (épaisser collimateur (longuer trou)) S g ~ 1/s (épaisseur septa) S g # d (distance source)

43 Ce type de collimateur laisse passer les rayons selon des directions « divergentes » par rapport à laxe du détecteur et, par conséquent, produit un agrandissement de la projection de lobjet sue le champ de vision de la gamma caméra convergent Collimateur convergent: cristal image collimateur objet

44 Efficacité géométriqueRésolution spatiale Sg=Sg= H s e F d e

45 F champ de vision taille maximum objet T o taille cristal T c T o < T c

46 F z H

47 F

48 Ce type de collimateur comporte un seul trou et lensemble collimateur + détecteur fonctionne comme une chambre noire dun appareil photo. sténopé Collimateur sténopé (pinhole): cristal image collimateur objet

49 Efficacité géométriqueRésolution spatiale H e d e Sg=Sg=

50 H z taille objet T o taille image T i pour H fixe z A si z 1 si z > H A < 1

51 H z taille objet T o taille image T i pour H fixe z T i

52 H z taille objet T o taille image T i d pour H fixe d R c

53 Collimateurs: Basse énergie haute résolution (LEHR low energy high resolution) Basse énergie très haute résolution (LEUHR low energy ultra high resolution) Basse énergie haute efficacité (LEAP low energy all purpose) Moyenne énergie haute efficacité (MEAP medium energy all purpose) Haute énergie haute efficacité (HEAP high energy all purpose)

54 Pénétration septal

55 Pénétration septale pour collimateur à trous parallèles: source cristal collimateur septa parcours minimum parcours minimum calcul épaisseur minimum septa

56 pénétration septale: H e s w e

57 H w s e e pénétration septale: A B C

58 H w s e e e s E s H s

59 Collimateur trous parallèles: d1d1 d2d2 d 2 > d 1

60 FIN


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