Prsentation PowerPoint

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Tomographe à Emission de Positons au xénon
liquide destiné à limagerie du petit animal
J. Collot, M-L Gallin-Martel, S.Jan, Ph. Martin,
F. Mayet, E. Tournefier Institut des Sciences
Nucléaires de Grenoble
S. Jan en thèse jusquen septembre 2002 E.
Tournefier ATER doctobre 2000 à septembre 2001
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Introduction

• Le développement de limagerie nucléaire sur le
  petit animal vise
• la modélisation cérébrale,
• lélaboration de traceurs,
• létude du génome,
• lacquisition et le traitement de limage.
• Lenjeu est de sorienter vers une imagerie
  moléculaire, in vivo et non invasive

• Une technique dimagerie fonctionnelle et
  métabolique telle que la TEP a pour objectifs
• une résolution sur image de lordre de 1.5 mm,
• une sensibilité de détection supérieure à 2,
• une résolution en temps des systèmes de quelques
  ns.
• Dans ce contexte depuis fin 1999, LISN
  sinvestit dans la conception dun tomographe à
  émission de positons au xénon liquide dédié à
  limagerie du petit animal.

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Sommaire

• Imagerie médicale principes de fonctionnement
  et applications principales
• Tomographie à Émission de Positons (TEP)
• Caméra TEP au xénon liquide pour limagerie du
  petit animal
• Dispositif expérimental et analyse préliminaire
• Conclusions et perspectives

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Imagerie médicale principes de fonctionnement
et applications principales

• Le scanner X
• LIRM
• Limagerie nucléaire

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Le scanner X
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Le scanner X

• Les principales applications
• usage fréquent pour le diagnostic clinique des
  fractures, lésions et des tumeurs
• résolution environ 1mm (coût 500 kEuros)

Le principe de fonctionnement repose sur la
différence datténuation des RX dun tissu à
lautre.
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Limagerie par résonance magnétique (IRM)
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• Le patient est allongé sur un lit d'examen mobile
  qui doit ensuite être rentré dans le tunnel de
  l'aimant proprement dit.

• Cet aimant dégage un champ magnétique permanent
  puissant qui va orienter les atomes d'hydrogène
  selon un axe donné.

• Puis une antenne émet une onde de radio fréquence
  courte modifiant l'orientation des protons
  ceux-ci vont ensuite revenir à leur état initial
  en restituant de l'énergie.

• Cette énergie va être captée par une antenne
  réceptrice

• Ces différents signaux seront ainsi analysés gt
  production dune "image" dont les informations
  seront variables en fonction de la technique
  utilisée.

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(No Transcript)
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Limagerie nucléaire

• Limagerie nucléaire est adaptée aux études
  fonctionnelles
• image du niveau de métabolisme de lorgane
  étudié
• mesure indirecte par exemple basée sur le débit
  sanguin ou directe par exemple basée sur
  labsorption de glucose
• utilisation de marqueurs radioactifs
• détection scintillateurs Photo
  Multiplicateurs

• Les deux techniques principales dimagerie
  nucléaire sont
• la tomographie à émission mono-photonique ou
  TEMP (émetteur ? comme traceur)
• la tomographie à émission de positons ou TEP
  (émetteur ?)

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Complémentarité TEP IRM ?
IRM Imagerie morphologique fonctionnelle TEP
Imagerie fonctionnelle métabolique
Fusion dimages et complémentarité dans le
diagnostic clinique
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Tomographie à Emission de Positons (TEP)

• Principes de la TEP
• TEP cliniques et micro TEP du petit animal
• techniques de détection
• performances des systèmes actuels
• Applications biomédicales

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Les principes de la tomographie à émission de
positons (TEP)
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(No Transcript)
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Etape 5 Reconstruction de limage
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TEP et micro TEP état de lart
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TEP au cyclotron biomédical de Caen

• Caméra HR SIEMENS
• 32 couronnes de 576 cristaux.
• 63 plans reconstruits
• acquisition 2D/3D.
• résolution transverse 4,5mm
• résolution axiale 3,6mm

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Les applications biomédicales
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Les applications biomédicales
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Études neurologiques (épilepsie, douleur,
Parkinson)
Les applications biomédicales
Examen TEP

• Diagnostic Fixation diminuée du
• F-DOPA (dopamine marquée au F18)

• Diagnostic des démences associées
• Examen FDG (Fluoro Desoxy Glucose)

Démence Hypofixation postérieure
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Radio-pharmacologie développement de traceurs
aux propriétés radio-chimiques et physiques
intéressantes
Les applications biomédicales
Le 18FFDG est la molécule la plus utilisée dans
les centres TEP pour suivre le métabolisme du
glucose dans des pathologies comme l'épilepsie,
les tumeurs, les dégénérescences ou les atteintes
cardiaques. Il est synthétisé en 23 minutes, avec
un rendement supérieur à 70.
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Les applications biomédicales
Études cognitives et comportementales imagerie
fonctionnelle
Action
Stimulus douloureux
Calcul mental
Observation examen TEP
certaines zones activées sont identiques !
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Les applications biomédicales
Imagerie du petit animal évaluation de
protocoles cliniques via tests de modèles
transgéniques
TEP corps entier sur souris au 18 F-FDG

• Image effectuée sur le microTEP Concorde
• 1.0 mCi injecté
• 32 minutes dacquisition
• cancer prostate sur souris, mise en évidence du
  développement des métastases dans les parties
  osseuses

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Caméra TEP au xénon liquide pour limagerie du
petit animal

• Système ?TEP à hautes performances Concorde
  Micro
• System
• Résolution sur image 1.8 mm
• Sensibilité de détection 2
• Objectifs visés par le TEP à xénon liquide
• Résolution sur image 1.5 mm
• Une sensibilité de détection supérieure à 2
• Une résolution en temps des systèmes de quelques
  ns

• Xénon liquide milieu de détection
• Géométrie de la caméra
• Outils de simulation

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Xénon liquide milieu de détection
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Géométrie de la caméra
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Architecture d un module
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Mesure de la profondeur d'interaction(DOI)
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Outils de simulation
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Dispositif expérimental et analyse préliminaire

• Environnement expérimental
• Réalisation et tests du premier module

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Environnement expérimental
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Tests du premier module
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Collection de lumière test d'un
photomultiplicateur à anodes croisées
1
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Électronique de lecture
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Conclusions et perspectives