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GAMMA CAMERA (fonctionnement)

GAMMA CAMERA (fonctionnement). IMAGE = reproduction bi-dimensionelle (2D) d’une distribution spatiale de radioactivité (3D). fixation globale. fixation dans un organe. distribution spatiale dans un organe. distribution spatiale dans plusieurs organes. fonctionnement gamma caméra. PM.

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GAMMA CAMERA (fonctionnement)

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Presentation Transcript

  1. GAMMA CAMERA (fonctionnement)

  2. IMAGE = reproduction bi-dimensionelle (2D) d’une 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 d’image

  5. fixation dans un organe

  6. PM PM C C fixation dans un organe pas d’image

  7. distribution spatiale de la fixation dans un organe

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

  9. distribution spatiale de la fixation dans plusieurs organes

  10. électronique PM PM PM PM 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. stockage calculateur détecteur détecteur interface calculateur statif statif lit d’examen traitements documents gamma caméra (caméra à scintillations)

  13. exemple 1 statif détecteur lit d’examen

  14. exemple 2 statif détecteurs lit d’examen

  15. exemple 3 statif détecteurs lit d’examen

  16. exemple 4 statif détecteurs lit d’examen

  17. tête de détection

  18. protection en Pb électronique photomultiplicateurs cristal NaI(Tl) collimateur tête de détection - 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. PM vue photomultiplicateurs y+ x+

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

  21. cristal + photomultiplicateur photomultiplicateur cristal NaI(Tl)

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

  23. collimateur trou septa

  24. localisation mono-dimensionnelle S1 S2 S3 Source en position S1 D1 D2 D3 intensité détectée 12 10 6 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 D1 D2 D3 a b a b a b 1 3 2 2 3 1 Va Vb Vc Vd Ve Vf x

  25. localisation mono-dimensionnelle S1 S2 S3 Source en position S2 D1 D2 D3 intensité détectée 10 12 10 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 D1 D2 D3 a b a b a b 1 3 2 2 3 1 Va Vb Vc Vd Ve Vf x

  26. localisation bi-dimensionnelle y+ Rc Rd intensité Vab x- x+ Vcd y+ y- S D4 1 3 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 D1 D2 D3 x- x+ 2 2 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 3 1 D5 6 Va= 6/2 3 Vc= 6/3 2 Vb= 6/2 3 Vd= 6/1 6 y+ y- y- 28 28 24 24 Ra 1 2 3 x- Rb 3 2 1 x+ signaux X = x+ - x- = -4 Y = y+ - y- = +4

  27. Collimateur gamma caméra

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

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

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

  31. Éléments intervenant dans le calcul des collimateurs

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

  33. Le choix de collimateur est fonction des paramètres: Type de collimateur Niveau d’énergie des rayons g Sensibilité et résolution

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

  35. Niveau d’énergie: Basse énergie: Eg < 200keV 200keV < Eg < 300keV Moyenne énergie: Haute énergie: 300keV < Eg < 400keV

  36. Sensibilité et résolution: La sensibilité ( efficacité géométrique) est la mesure du facteur de transmission du flux de rayonnement g par le collimateur. L'efficacité d'un collimateur correspond à la fraction des rayonnement g 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 l’énergie

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

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

  40. e H taille cristal Tc d taille maximum objet To To = Tc

  41. Résolution spatiale Rc ~ d (distance source) Rc ~ e (diamètre trou) Rc ~ 1/He (épaisser collimateur (longuer trou))

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

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

  44. e H e e d s F q Sg= Résolution spatiale Efficacité géométrique

  45. taille cristal Tc F champ de vision taille maximum objet To To < Tc

  46. F H z

  47. F

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

  49. e e H d e Sg= Résolution spatiale Efficacité géométrique

  50. e taille image Ti H z pour H fixe z  A  taille objet To si z < H A > 1 si z > H A < 1

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