Détecteurs pour l'Imagerie TEP, temps de vol et haute résolution spatiale

par Megane Follin

Projet de thèse en Imagerie et physique médicale

Sous la direction de Dominique Yvon et de Viatcheslav Sharyy.

Thèses en préparation à Paris Saclay , dans le cadre de École doctorale Electrical, optical, bio-physics and engineering (Orsay, Essonne) , en partenariat avec DSM-Institut de Recherche sur les lois fondamentales de l'Univers (Irfu) (laboratoire) et de Université Paris-Sud (établissement de préparation de la thèse) depuis le 01-10-2018 .


  • Résumé

    La Tomographie par Emission de Positrons (TEP) est une technique d'imagerie utilisée pour le diagnostique des cancers et dans les recherches neurobiologiques. Il s'agit de détecter deux photons de 511 keV produits par l'émission ß+ d'un traceur biochimique dans les tissus. Elle image ainsi l'activité biologique des organes. Positionner précisément l'interaction des photons d'annihilation dans le volume du détecteur permet de reconstruire des images précises et contrastées. Ceci est particulièrement utile pour l'imagerie neurologique et sur modèles animaux (rongeurs). Dans cette thèse nous proposons de développer un détecteur basé sur des cristaux « radiateur Cherenkov ». Nous avons sélectionné des technologies particulièrement efficaces pour l'imagerie TEP. La thèse consistera à mesurer les propriétés des cristaux de cristaux scintillants, puis en la mise en œuvre et la caractérisation des propriétés d'un module détecteur prototype complet. Cela implique la mise en œuvre de l'appareillage de mesure, le traitement des données, et la réalisation d'un Monté-Carlo sous GATE et la confrontation des résultats de simulation aux mesures sur prototypes. Les principes du détecteur font l'objet d'un brevet. Il devrait permettre de réaliser des imageurs TEP neurologiques de performances très améliorées.

  • Titre traduit

    DETECTORS FOR TIME-OF-FLIGHT PET IMAGING WITH HIGH SPATIAL RESOLUTION


  • Résumé

    Positron emission tomography (PET) is a nuclear imaging technique widely used in oncology and neurobiological research. Decay of the radioactive tracer emits positrons, which annihilate in the nearby tissue. Two gamma quanta of 511 keV energy are produced by positron annihilation and allow one to reconstruct the annihilation vertex and distribution of the tracer activity in the body of the patient. The precise determination of the position of the positron annihilation vertex is important for an accurate image reconstruction with a good contrast. In particular, it is useful for neuroimaging studies of brain and for pre-clinical studies with animal models (rodents). In this thesis we propose to develop a detector based on crystalline Cherenkov radiators. We have selected technologies that are particularly effective for PET imaging. The thesis will consist in measuring the properties of scintillating crystals, in the assembly and characterization of complete detector modules. This involves commissioning of the measuring equipment, data processing and the development of Monté-Carlo simulations using GATE software and the comparison of obtained results with experimental measurements. The principles of the detector are patented. They will allow one to produce neurological PET with highly improved performances.