Pixscan : micro-tomodensitomètre à pixels hybrides pour le petit animal

par Rana Khoury

Thèse de doctorat en Instrumentation

Sous la direction de Christian Morel.

Soutenue en 2008

à Aix-Marseille 2 , en partenariat avec Centre de physique des particules de Marseille (CPPM) (autre partenaire) .

mots clés

• Pixscan
• Tomographie
• Imagerie pour le diagnostic en médecine vétérinaire
• Détecteurs de rayonnement

Résumé

Depuis plus d’une dizaine d’années, des efforts ont été menés dans le domaine de la tomographie par rayons X pour le petit animal essentiellement pour l’amélioration de la résolution spatiale et la baisse de la dose absorbée. Le CPPM a développé un micro-TDM, le PIXSCAN, basé sur un détecteur à pixels hybrides, XPAD2. Dans ce contexte, mon travail de thèse consiste à étudier le démonstrateur PIXSCAN/XPAD2 et donc l’apport des pixels hybrides à l’imagerie du petit animal. Une simulation analytique rapide, FastSimu, a été développée. Une extrapolation des performances du démonstrateur PIXSCAN ainsi que la validation des résultats obtenus avec les données réelles ont été menées à l’aide du simulateur analytique FastSimu. Le démonstrateur PIXSCAN/XPAD2 a permis d’obtenir des images reconstruites d’une assez bonne qualité pour une dose absorbée relativement faible. Sa résolution spatiale est dégradée par un nombre élevé des pixels défectueux présents sur son détecteur XPAD2. Par ailleurs, une nouvelle version du démonstrateur PIXSCAN/XPAD3 est en cours de conception. Cette dernière, caractérisée par des pixels deux fois et demi plus petits et une quasi absence des pixels défectueux apportera une amélioration considérable de la résolution spatiale.

Titre traduit

Pixscan : a micro-CT scanner for small animal based on hybrid pixel detector

Résumé

Since more than a dozen years, efforts were led in the field of X-ray tomography for small animal principally for the improvement of spatial resolution and the diminution of the absorbed dose. The CPPM developed a micro-CT, PIXSCAN, based on an hybrid pixels detector, XPAD2. In this context, my thesis work consists in studying the demonstrator PIXSCAN/XPAD2 and the contribution of the hybrid pixels in the imaging of the small animal. A rapid analytical simulation, FastSimu, was developed. An extrapolation of the performances of the demonstrator PIXSCAN as well as the validation of the results obtained with the real data were led by means of the analytical simulator FastSimu. The demonstrator PIXSCAN/XPAD2 allowed to obtain reconstructed images with a rather good quality for a relatively weak absorbed dose. Its spatial resolution is degraded by the presence of a high number of defective pixels on its detector XPAD2. Besides, a new version of the demonstrator PIXSCAN/XPAD3 is under fabrication. This last, characterized by pixels two and a half times smaller and the almost absence of the defective pixels will bring a considerable improvement of the spatial resolution.