La g-caméra Projection But: Modélisation Cas idéal Cas réel Fonction étendue But : Modélisation de la recherche de la réponse impulsionnelle du système de détection Dirac x x Collimateur sténopé « coupé » La prise en compte de la réponse impulsionnelle du système de détection dans un algorithme de reconstruction permet d’améliorer la qualité de l’image reconstruite Source Source Projection Collimateur sténopé « pointe » La forme géométrique du collimateur et la pénétration des photons dans le collimateur induisent une augmentation de la largueur à mi-hauteur de la réponse impulsionnelle Objet mathématique Reconstruction sans prise en compte du système de détection Reconstruction avec prise en compte du système de détection Calcul de la réponse impulsionnelle d’une g-caméra à collimateur sténopé V. Bekaert*, D. Brasse, B. Gizard et J.L. Guyonnet Imagerie biomédicale, Institut de Recherches Subatomiques, CNRS UMR7500, Université Louis Pasteur, 67037 Strasbourg BP28, France virgile.bekaert@IReS.in2p3.fr Méthode 1. Modélisation du Collimateur Modèle du système de détection Surface d’entrée du cristal f = Réponse du collimateur à une source ponctuelle Calcul de la réponse impulsionnelle du système Calcul du système en 2 parties Collimateur Cristal scintillant Réponse du Système h = f g Source ponctuelle Þ 2. Modélisation du cristal Collimateur g = Réponse en sortie du cristal en regard du photo-détecteur Source ponctuelle Cristal scintillation 1. Modélisation du collimateur 2. Modélisation de la réponse du cristal Réponse sans collimateur Réponse avec collimateur Surface de sortie scintillation Source Source Cristal Surface d’entrée g Collimateur Simulation de 100 000 événements (g de 140 keV) [GEANT4] : position de la source S et du point d’observation P sur la surface d’entre du cristal Position des interactions dans le cristal m : coefficient d’atténuation linéaire du matériau composant le collimateur G : Angle solide de détection A : Facteur d’atténuation Projection en X et Y de l’histogramme de répartition du barycentre sur 100 000 événements Profils du collimateur pris en compte Pour chaque événement Pour les 100 000 événements Photons optiques Pointe Coupé Coupé à base plan Cps Cps Dérivation analytique Calcul de la longueur L de pénétration 1 1 g Modèle en couches du collimateur coupé g Longueur L de pénétration Réponse lumineuse à la sortie du cristal x y Intersection Trajectoire g / Couches Recherche du barycentre Entrée/Sortie du collimateur discrétisation de la réponse (Photo-détecteur multi-voies) Exemple de réponses impulsionnelles Résolution et efficacité de détection Statistique Poissonnienne d = 0,15 mm d = 0,2 mm d = 0,25 mm d = 0,3 mm Pointe Coupé Coupé à base plan Perspectives - Choix du profil, du diamètre d’ouverture et du matériau pour obtenir la réponse impulsionnelle optimale. - Amélioration de la courbe d’ajustement lors de la recherche du barycentre. - Modélisation analytique des points de scintillation dans le cristal. - Convoluer les réponses obtenue pour obtenir la réponse du système de détection et l’intégrer à un algorithme de reconstruction itératif. Réponses impulsionnelles normalisées sur la surface du détecteur des collimateurs en Or pour un diamètre d’ouverture de 0,5mm. Résultats pour un collimateur coupé en Or suivant divers diamètres d’orifice Réalisation: Bekaert Virgile