APPORTS DE LA PHYSIQUE A LA TOMOGRAPHIE MEDICALE Denis MARIANO GOULART Faculté de Médecine de...
-
Upload
francois-pires -
Category
Documents
-
view
110 -
download
4
Transcript of APPORTS DE LA PHYSIQUE A LA TOMOGRAPHIE MEDICALE Denis MARIANO GOULART Faculté de Médecine de...
APPORTS DE LA APPORTS DE LA PHYSIQUE PHYSIQUE
A LA A LA TOMOGRAPHIE TOMOGRAPHIE
MEDICALEMEDICALEDenis MARIANO GOULART
Faculté de Médecine de MontpellierService de médecine nucléaire. CHU
Plan généralPlan général
• Les modalités d’imagerie médicale
• Artefacts d’atténuation en TEP
• Reconstruction tomographique 3D
Imagerie anatomiqueImagerie anatomique
Radiographie Echographie IRM Post
mortem
Imagerie fonctionnelleImagerie fonctionnelle
Kujala et al., 2000
Cortex auditif
Cortex visuel
Sujet normal Aveugle de naissance
Imagerie métabolique Imagerie métabolique moléculairemoléculaire
TRACEUR RADIOACTIF
O OII II
HO-P-CH2-P-OHI IO O
\ /HO-Tc-OH
/ \O OI I
HO-P-CH2-P-OHII IIO O
VECTEUR
MARQUEUR
I0p
a
ana
9943 Tc
ScintigraphieScintigraphie par EMP par EMP
I0p
a
ana
9943 Tc
Tomo-scintigraphieTomo-scintigraphie par EMP par EMP
Exemples de Exemples de scintigraphies scintigraphies
Cations lipophiles-Tc
Diphosphonate-Tc
ai
189 F
188 O
?
Tomographie en Tomographie en coïncidence 3Dcoïncidence 3D
Exemples de TEPExemples de TEP
Métabolisme18F DG
18F DOPA, voiePré-synaptique
Perte fonction
DaT Putamen
D18F DG
18F Na
1818FF1818FF
OHOH
HOHO
OO
OHOH
HOHO
Fenêtre de détection des coïncidences
Artefacts d’atténuation en Artefacts d’atténuation en TEPTEP
Fenêtre de détection des coïncidences
Interactions Photons-Matière Interactions Photons-Matière en TEPen TEP
Tomographie de Tomographie de transmissiontransmission
II00
XX
pp
Seuillage
511(air)
511(os)511(tissu mou)
Corrections des Corrections des atténuationsatténuations
Atténuation photo-électrique: Division par f1f2
Diffusion Compton: Simulation de Monte-Carlo
f2 = exp(-oxo2-tmxtm
2-axa
2)
f1 = exp(-oxo1-tmxtm
1-axa1) = I1/Io
N1
N2
Exemple d’examen TEP-Exemple d’examen TEP-TDMTDM
• Méthodes de Fourier directes
• Réorganisation des données
– Optimisation des données transverses – Synthèse des projections tronquées
Tomographie 3DTomographie 3D
Un théorème de Radon Un théorème de Radon 3D…3D…
TF2
TF3
f
… … difficile à appliquer…difficile à appliquer…
Si W contient au moins un cercle équatorial de S(ou si W intersecte tout cercle équatorial de S)* et si les projections ne sont pas tronquées
z
*SS. Orlov. Sov.Phys. Crystallogr., Vol 20, 3:312-4 et 4:429-433
],,[ 21 wuuA
D. Mariano-Goulart & JF. Crouzet, CR Physique 2005; 6:133-137.
Algorithmes de ré-Algorithmes de ré-arrangementarrangement
z
A
B
A’
B’x
y
s
p(s, , z = (zA+zB)/2,= tg
L
Rz
Ré-arrangement exactRé-arrangement exact
p(s,,z,) : TF(s,) puis TF(z) si invariance Tz
0 , ,k ,1 p̂ e , ,k , p̂ 2)arctan( ik
, ,k ,1 p̂ e 0 ,,k , p̂ 2)arcsin( ik
Problème : Projections obliques manquantes à estimer
« Fourier Slice « Fourier Slice Rebinning »Rebinning »
Pas TF(z) : invariance inutile
Interpolation en z seulement
0 , ,k , p̂ e , ,k , p̂ ik
0 ,k-z ,k , p̂ ,z ,k , p̂
,kz ,k , p̂ 0 ,z ,k , p̂
: A l’ordre 1 sur
Réf: M. Defrise et al. IEEE Trans Med Imaging 16:2; 145-158
GénéralisationGénéralisation
Approximation :
F. Ben Bouallègue, JF. Crouzet, C. Comtat, M. Fourcade, B. Mohammadi,D. Mariano-Goulart. 2007, IEEE TMI
' , ,k , p̂ e , ,k , p̂ i
2
222
' 1
' , 'arctg arctg k
' ,'kz ,k , p̂ ,z ,k , p̂
Algorithme itératif exact:
En guise de En guise de conclusion…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).
Merci de votre Merci de votre attention…attention…