GAMMA CAMÉRA (caractéristiques)

Les caractéristiques fondamentales de la gamma caméra: Énergie des rayons g Spectrométrie Résolution énergétique Linéarité Résolution spatiale Uniformité Contraste

L’énergie des rayons g: Les isotopes utilisés vont définir le minimum et le maximum d’énergie des rayons g : du Tl201( ~ 70keV X de Hg) à I131 ( 365 keV). Cette gamme d’énergie est divisée en trois parties : - basse énergie (70 ~200keV) - moyenne énergie (200 - 300keV) - haute énergie (>300keV) Cette division est dictée par des considérations pratiques en ce qui concerne la construction des collimateurs.

spectrométrie

Définition: La spectrométrie concerne la capacité de l’appareil de mesure à rendre tous l’étendue de gamme d’énergie des rayons g émis par les isotopes utilisés en médecine nucléaire.

acquisition multifenêtres (2.5%)

acquisition multifenêtres (2.5%) diffusées  photo pic

fenêtres d’acquisition

fenêtre d’acquisition de ±10%

résolution énergétique

Définition: La résolution énergétique est un paramètre qui caractérise la capacité d’identifier les impulsions appartenant au photo pic et de les distinguer de celles qui ont été diffusées.

La mesure de la résolution énergétique DE largeur à mi-hauteur N0 N0/2 Eo E

effet de la résolution énergétique sur la séparation photopic / diffusés E0=140keV(Tc99m) E0 DE1 N E

effet de la résolution énergétique sur la séparation photopic / diffusés E0=140keV(Tc99m) N E0 E DE1

Isotope énergie DE résolution (keV) (keV) (%) Ga67 92 13.8 15 Tc99m 140 15.9 11.3 In111 171 18 10.5 Ga67 185 19 10.3 In111 245 25 10.2 Ga67 300 30 10 I131 365 36.5 10

linéarité

Définition: La linéarité spatiale est définie comme la capacité d’un instrument d’imagerie à reproduire une image, conforme à l’objet, sans distorsion géométrique. La linéarité spatiale d’une gamma caméra est déterminée en analysant les distorsions induites dans une image scintigraphique d’une source radioactive de géométrie connue.

La mesure de la linéarité

résolution spatiale

Définition: La résolution spatiale RS est la plus petite distance réelle entre deux points adjacents que le système d’imagerie peut séparer ( ou la largeur à mi-hauteur de la réponse à une source ponctuelle). Elles est composée de la résolution spatiale intrinsèque RI (sans collimateur) et la contribution du collimateur RC.

réponse système d’imagerie source ponctuelle largeur à mi-hauteur de la réponse à une source ponctuelle =D

sources non séparables

RS = D largeur à mi-hauteur de la réponse à une source ponctuelle =D résolution spatiale = RS RS = D

Résolution spatiale intrinsèque: RI Cristal NaI(Tl) scintillations Rayons g RI = étendue spatiale de la gerbe de scintillation

Résolution spatiale collimateur: RC Hc e d

Résolution spatiale système: RS

La mesure de la résolution spatiale source ponctuelle résolution spatiale intrinsèque cristal collimateur 10cm 5cm résolution spatiale système

largeur à mi-hauteur de la réponse à une source ponctuelle résolution spatiale = largeur à mi-hauteur de la réponse à une source ponctuelle RI profil d’activité sans collimateur 5cm 10cm R5 R10

résolution spatiale collimateur H e s D R5(5cm) R10(10cm) (énergie) (mm) (mm) (mm) (mm) (mm) (mm) basse 65 3 0.25 3.25 8.5 9.5 moyenne 55 3 1 4 9.2 11 haute 64 4 1.6 5.6 12.5 15 RI (résolution spatiale intrinsèque) = 3mm H = longueur collimateur e = diamètre trous s = épaisseur septa D = distance entre les centres des trous

fantôme de résolution spatiale 210mm 70mm plexiglas eau contenant de la radioactivité

fantôme de résolution spatiale 6.5 8 9.5 11 13 16 distance entre les trous = diamètre des trous f = 6.5, 8, 9.5, 11, 13 et 16mm

image « radioactive » du fantôme de résolution spatiale

résolution spatiale en fonction de la distance 0cm 5cm 10cm 15cm 20cm

uniformité

Définition: L’uniformité est définie comme la capacité d’une gamma caméra à reproduire avec fidélité une source radioactive uniformément distribuée. L’uniformité caractérise la variabilité de la densité observée.

La mesure de l’uniformité Région « centrale » définie avec une zone d’intérêt. (Region Of Interest…ROI)

uniformité intégrale (Ui) La valeur maximale VM et minimale Vm des contenus de l’ensemble des pixels dans le ROI sont déterminées.

uniformité intégrale (Ui) VM Vm Dans la pratique courante Ui  3 - 3.5%

contraste

Définition: Le contraste est la mesure de la capacité d’une gamma caméra à séparer deux sources radioactives en fonction de leur intensité. Les deux sources ne pourront être distinguées que si leur signal respectif est suffisamment différent.

Définition:

S1 S2 S3 S1 S2 S3 C(S1-S2) faible C(S1-S3) forte C(S2-S3) moyen

FIN