Étude et développement d'instruments innovants pour mesurer la cinétique de nouveaux radiopharmaceutiques

par Frédéric Boisson

Thèse de doctorat en Physique des particules

Sous la direction de Jérôme Steibel.

Soutenue en 2010

à Strasbourg .


  • Résumé

    Un des principaux axes de recherche médicale actuels concerne l’étude et le développement de nouveaux produits pharmaceutiques. Ces derniers ont pour objectif de comprendre les processus moléculaires à l’origine d’une maladie afin d’établir un diagnostic rapide pour une thérapie efficace. Pour ce faire, les techniques d’imagerie anatomique ou fonctionnelle se sont progressivement imposées de par l’accroissement de leurs performances. Ce travail de thèse porte sur l’étude et le développement d’un instrument d’imagerie monophotoniques permettant de mesurer la cinétique de nouveaux radiopharmaceutiques au niveau préclinique. Le savoir-faire du laboratoire a conduit à la réalisation d’un prototype, constitué d’un cristal de YAP:Ce couplé à un photomultiplicateur multi-anodes. L’aspect innovant de l’instrumentation réside dans l’utilisation d’un cristal de YAP:Ce segmenté en 32 lamelles de 0,570 mm de large, associé à un collimateur à lames parallèles, composé de 33 lames en tungstène d’une épaisseur de 100 microns et d’une hauteur de 40 mm. Cependant, le profil de collimation choisi ne permet pas d’obtenir directement une projection bidimensionnelle. La rotation du collimateur autour de son axe propre est nécessaire et impose l’utilisation d’un algorithme de reconstruction permettant d’obtenir la répartition de la distribution bidimensionnelle de la radioactivité. La validation expérimentale des résultats de simulation montre une efficacité de détection de 1,2 cps. KBq-1 et une résolution spatiale de 0,7 mm pour une source située à 20 mm du détecteur, faisant du prototype un instrument particulièrement adapté à l'observation de petite zone de faible activité.

  • Titre traduit

    Study and development of innovative instruments to measure the kinetics of new radiopharmaceuticals


  • Résumé

    A major focus of current medical research is the study and development of new pharmaceuticals. These aim to understand the molecular processes at the origin of a disease to establish a rapid diagnosis for effective therapy. To this end, imaging techniques to observe anatomical or functional changes were imposed by gradually increasing their performance. This thesis focuses on the study and development of a single photon imaging instrument for measuring the kinetics of new radiopharmaceutical at the preclinical level. The acquire knowledge of the institute has naturally led to a prototype consisting of a YAP:Ce crystal coupled to a multi-anode photomultiplier associated with a dedicated electronic. The innovative aspect of the chosen instrument is the use of a YAP:Ce crystal segmented into 32 strips 0. 570 mm wide, associated with a parallel slat collimator. The collimation stage consists of 33 parallel tungsten slats of 100 microns thick and 40 mm height with a pitch determined by the width of the YAP strips. However, this collimation profile does not provide a direct two-dimensional projection. A spin rotation of the collimator is necessary and thus implies to consider a reconstruction step. The distribution of the two-dimensional radioactivity distribution is then obtained through analytical and iterative reconstruction algorithms adapted to the geometry of the system. The experimental validation of the simulation results show a detection efficiency of 1. 2 cps. KBq-1 and a spatial resolution of 0. 7 mm for a source located at 20 mm from the detector, making the prototype particularly suitable for the observation of a small area of low activity.

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Informations

  • Détails : 1 vol. (X-178 p.)
  • Notes : Publication autorisée par le jury
  • Annexes : Bibliogr. p. 171-178

Où se trouve cette thèse ?

  • Bibliothèque : Université de Strasbourg. Service commun de la documentation. Bibliothèque Danièle Huet-Weiller.
  • Disponible pour le PEB
  • Cote : Th.Strbg.Sc.2010;0808
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