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Thèse soutenue

Modélisation par la méthode de Monte-Carlo du dispositif de détection pour une caméra à positons

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Auteur / Autrice : Edouard Paraf
Direction : Alain Bouvier
Type : Thèse de doctorat
Discipline(s) : Méthodes physiques expérimentales
Date : Soutenance en 1994
Etablissement(s) : Grenoble INPG

Résumé

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La tomographie par emission de positons (tep) est utilisee en medecine nucleaire pour observer, in vivo, la distribution d'isotopes radio-actifs injectes au prealable a un malade. Apres un rappel des principes physiques de la detection et des parametres instrumentaux de la tep, notre etude est centree sur la modelisation du dispositif de detection, comme aide a la conception de nouvelles cameras a positons. Les calculs developpes, tous fondes sur la methode de monte-carlo, sont presentes en premier lieu. Nous avons mis au point un modele permettant l'etude de scintillateurs quant a leurs proprietes relatives a la detection en tep: perte de localisation due aux interactions multiples et resolution en energie. Nous avons par ailleurs complete, pour les besoins de la detection des gammas d'annihilation (511 kev), un modele analytique initialement developpe pour des gammas d'energie plus faible (140 kev) calculant la resolution spatiale d'un systeme de detection de type anger. Enfin, un modele prenant en compte diverses formes de sources radio-actives et permettant d'inclure des elements de collimation entre la source et l'ensemble de detection, calcule les sensibilites des evenements suivants: gammas simples, coincidences vraies, diffusees et fortuites. Nous presentons ensuite des resultats ainsi obtenus. Les scintillateurs suivants: pbco#3, cef#3, lu#2sio#5(ce), yalo#3(ce), lu#2po#4(ce), recemment proposes comme prometteurs, sont compares aux scintillateurs usuels en tep: nai(tl), bgo, csf, baf#2. Les resolutions spatiales atteintes avec une detection de type anger sur un cristal de fluorure de cesium (csf) sont detaillees en fonction des photomultiplicateurs utilises et des seuils en energie choisis. Enfin, des calculs de sensibilite sont exposes dans le cadre d'un projet destine a concevoir un appareil dedie a l'imagerie corps entier en cancerologie