Imagerie biomédicale Composante TEMP de la plate-forme AMISSA Groupe ImaBio V.Bekaert Lundi 6 Mars 2006

Imagerie du petit animal Introduction Imagerie in Vivo du Petit Animal Ultrason TEP Imagerie du petit animal IRM  Recherche avancée en biologie/médecine Nouvelles thérapies pour les patients MicroCT TEMP

Plate-forme d’imagerie Introduction Plate-forme d’imagerie Lit souris Anesthésie Plate-forme Suivi physiologique

Introduction Le microCT Squelette tête de rat Souris corps entier Artériographie chez le rat Tête de rat avec produit de contraste

Tomographe par émission monophotonique Composante TEMP d’AMISSA Caractéristiques: Résolution : 1,3 mm Efficacité géometrique : 36 cps/Mbq/Camera Champ de vue : Transversal : 40 mm Axial : 8,8 mm

Examen FDG: poumon ou os? Examen 124I: os ou tissu? Introduction Fusion d’image PET biographe PET biographe Examen FDG: poumon ou os? Examen 124I: os ou tissu? University of Pittsburgh Memorial Sloan Kettering

Tomographe par émission monophotonique Le principe de l’imageur TEMP Électronique Détection des photons optiques & conversion en un signal électrique Photodétecteur Cristal Conversion en photons optiques Collimation Selection des photons Émisson de g dans 4p Radiotraceur Émetteur de simples photons

Système TEMP Calibrations Module de détection Alignement des Photopics Cnt Pedestaux Photopic ADC Spectre brut des données issues du module Alignement des Photopics 64 voies Source collimatée 57Co, 122 keV Un évènement Pixel Groupement de cellules Énergie et position d’un évènement Corrections en énergie

Système d’acquisition Système TEMP Acquisition Reconstruction 3D Visualisation de l’image 3D MAPMTs & Électroniques Série de projections Système d’acquisition Rotation du système TEMP Corrections Piédestaux / Énergie Projection Corrections Uniformité Clusterisation Seuil Bas

Reconstruction Prise de mesure 1 b 2 3 2 u 1 3

Où  est la taille du pixel Reconstruction Algorithme Analytique Reconstruction 2D pour un détecteur plan à collimateur parallèle Intégrale de Radon : b Détecteur t q Où  est la taille du pixel

Reconstruction 2D pour un détecteur circulaire à collimateur sténopé Algorithme Analytique avancée Reconstruction 2D pour un détecteur circulaire à collimateur sténopé b f d s t q g

Algorithme Analytique : en clair Reconstruction Algorithme Analytique : en clair Acquisition & correction du signal Filtrage dans l’espace de fourier Rétroprojection v(mm) AA’ AA’ Cps Cps Cps BB’ BB’ u(mm) u(mm) Cps u(mm) BB’ b(degré) b(degré) w(mm) BB’ Cps Cps AA’ AA’ u(mm) u(mm) Sinogramme Filtré Image reconstruite u(mm) Objet Sinogramme

Reconstruction Algorithme Itératif f(k=0) ~ g g=Af f(k+1) ~ g(k) Image « initiale » f(k=0) Projection mathématique Projections « vraies » Image « estimée » ~ g g=Af Correction f(k+1) Projections « calculées » ~ Comparaison g(k)

Injection de 5 mCi de 99mTcO4- Sous 2,5 % de isofluorane Premiers résultats Examen #1 – Position Injection de 5 mCi de 99mTcO4- Sous 2,5 % de isofluorane

Premiers résultats Examen #1 – Projection Collimateur y (mm) 1070 1020 Électronique PM Cristaux y (mm) 1070 1020 Collimateur

Premiers résultats Examen #1 – Tomographie 10 mm Protocole Bulbe olfactif Cortex pyriforme Mésencéphale Diencéphale Protocole 128 position angulaire sur 360º 15s d’acquisition par position  Temps d’acquisition : 38 min Reconstruction 3D (Feldkamp) 10 mm

Conclusion Plate-forme d’imgerie multimodale dédiée au petit animal Tomodensitomètre X Tomographe par émission monophotonique Tomographe par émission de positon Reconstruction de l’image : TEMP Calibration des modules de détection Traitement des données Reconstruction par un algorithme analytique / itératif Expérience en cours