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APPORTS DE LA PHYSIQUE A LA TOMOGRAPHIE MEDICALE

APPORTS DE LA PHYSIQUE A LA TOMOGRAPHIE MEDICALE. Denis MARIANO GOULART Faculté de Médecine de Montpellier Service de médecine nucléaire . CHU Lapeyronie. d-mariano_goulart@chu-montpellier.fr. Plan général. Les modalités d’imagerie médicale Artefacts d’atténuation en TEP

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Presentation Transcript

  1. APPORTS DE LA PHYSIQUE A LA TOMOGRAPHIE MEDICALE Denis MARIANO GOULART Faculté de Médecine de Montpellier Service de médecine nucléaire. CHU Lapeyronie. d-mariano_goulart@chu-montpellier.fr

  2. Plan général • Les modalités d’imagerie médicale • Artefacts d’atténuation en TEP • Reconstruction tomographique 3D

  3. Imagerie anatomique Radiographie Echographie IRM Post mortem

  4. Imagerie fonctionnelle Cortex visuel Cortex auditif Sujet normal Aveugle de naissance Kujala et al., 2000

  5. Imagerie métabolique moléculaire O O II II HO-P-CH2-P-OH I I O O \ / HO-Tc-OH / \ O O I I HO-P-CH2-P-OH II II O O VECTEUR MARQUEUR TRACEUR RADIOACTIF

  6. Scintigraphie par EMPg a1 p I0 a2 g an 9943 Tc

  7. Tomo-scintigraphie par EMPg a1 p I0 a2 g an 9943 Tc

  8. Exemples de scintigraphies g Cations lipophiles-Tc Diphosphonate-Tc

  9. Tomographie en coïncidence 3D ai ? 188 O g g 189 F

  10. Exemples de TEP 18F DOPA, voie Pré-synaptique Métabolisme 18F DG Perte fonction DaT Putamen D 18F Na 18F DG

  11. Artefacts d’atténuation en TEP Fenêtre de détection des coïncidences

  12. Interactions Photons-Matière en TEP Fenêtre de détection des coïncidences

  13. Tomographie de transmission m511(os) I0 m511(tissu mou) X m511(air) Seuillage p

  14. Corrections des atténuations f2 = exp(-moxo2-mtmxtm2-maxa2) N2 N1 f1 = exp(-moxo1-mtmxtm1-maxa1) = I1/Io Atténuation photo-électrique: Division par f1f2 Diffusion Compton: Simulation de Monte-Carlo

  15. Exemple d’examen TEP-TDM

  16. Tomographie 3D • Méthodes de Fourier directes • Réorganisation des données • Optimisation des données transverses • Synthèse des projections tronquées

  17. Un théorème de Radon 3D… f TF2 TF3

  18. … difficile à appliquer… Si W contient au moins un cercle équatorial de S (ou si W intersecte tout cercle équatorial de S)* z et si les projections ne sont pas tronquées *SS. Orlov. Sov.Phys. Crystallogr., Vol 20, 3:312-4 et 4:429-433

  19. D. Mariano-Goulart & JF. Crouzet, CR Physique 2005; 6:133-137.

  20. Algorithmes de ré-arrangement y L A A’ z z R s f q x B’ B p(s,f, z = (zA+zB)/2, d= tgq)

  21. Ré-arrangement exact p(s,f,z,d) : TF(s,f) puis TF(z) si invariance Tz Problème : Projections obliques manquantes à estimer

  22. « Fourier Slice Rebinning » A l’ordre 1 sur Pas TF(z) : invariance inutile Interpolation en z seulement Réf: M. Defrise et al. IEEE Trans Med Imaging 16:2; 145-158

  23. Généralisation Algorithme itératif exact: Approximation : F. Ben Bouallègue, JF. Crouzet, C. Comtat, M. Fourcade, B. Mohammadi,D. Mariano-Goulart. 2007, IEEE TMI

  24. En guise de conclusion… • Nécessité de collaborations étroites entre • Physiciens , mathématiciens, • et médecins. • Pour cela : • Développer une culture commune (enseignement de tronc commun en sciences exactes et en biologie). • Condition nécessaire à la collaboration, au dialogue et au respect • Créer des statuts professionnels (radio-physiciens).

  25. Merci de votre attention… d-mariano_goulart@chu-montpellier.fr

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