GAMMA CAMÉRA (caractéristiques)

Les caractéristiques fondamentales de la gamma caméra:

Spectrométrie

Résolution énergétique

Linéarité

Résolution spatiale

Uniformité

Contraste

Énergie des rayons

Les isotopes utilisés vont définir le minimum et le maximum d’énergie des rayons : du Tl201( ~ 70keV X de Hg) à I131 ( 365 keV).

Cette division est dictée par des considérations pratiques en ce qui concerne la construction des collimateurs.

Cette gamme d’énergie est divisée en trois parties : - basse énergie (70 ~200keV) - moyenne énergie (200 - 300keV)- haute énergie (>300keV)

L’énergie des rayons

spectrométrie

Définition:

La spectrométrie concerne la capacité de l’appareil de mesure à rendre tous l’étendue de gamme d’énergie des rayons émis par les isotopes utilisés en médecine nucléaire.

acquisition multifenêtres (2.5%)

acquisition multifenêtres (2.5%)

diffusées photo pic

fenêtres d’acquisition

E0 +2.5%

-10% E0 +10%

fenêtre d’acquisition de ±10%

-10% E0 +10%

résolution énergétique

Définition:

La résolution énergétique est un paramètre qui caractérise la capacité d’identifier les impulsions appartenant au photo pic et de les distinguer de celles qui ont été diffusées.

E largeur à mi-hauteur

La mesure de la résolution énergétique

Eo E

N

21

0

~%

%0

ER

E

ERE

N0

N0/2

effet de la résolution énergétique sur la séparation photopic / diffusés

E0=140keV(Tc99m)

E0

E1

N

E

effet de la résolution énergétique sur la séparation photopic / diffusés

E0=140keV(Tc99m)

E0

E1

N

E

Isotope énergie E résolution

(keV) (keV) (%)

Ga67 92 13.8 15

Tc99m 140 15.9 11.3

In111 171 18 10.5

Ga67 185 19 10.3

In111 245 25 10.2

Ga67 300 30 10

I131 365 36.5 10

linéarité

La linéarité spatiale est définie comme la capacité d’un instrument d’imagerie à reproduire une image, conforme à l’objet, sans distorsion géométrique.

Définition:

La linéarité spatiale d’une gamma caméra est déterminée en analysant les distorsions induites dans une image scintigraphique d’une source radioactive de géométrie connue.

La mesure de la linéarité

résolution spatiale

La résolution spatiale RS est la plus petite distance réelle entre deux points adjacents que le système d’imagerie peut séparer ( ou la largeur à mi-hauteur de la réponse à une source ponctuelle).

Elles est composée de la résolution spatiale

intrinsèque RI (sans collimateur) et la contribution du

collimateur RC.

Définition:

source ponctuelle

réponse système d’imagerie

largeur à mi-hauteur de la réponse à une source ponctuelle =

sources non séparables

résolution spatiale = RS

largeur à mi-hauteur de la réponse à une source ponctuelle =

RS

RS =

Résolution spatiale intrinsèque: RI

Cristal NaI(Tl)

Rayons

scintillations

RI = étendue spatiale de la gerbe de scintillation

d

Résolution spatiale collimateur: RC

Hce

22CIS RRR

Résolution spatiale système: RS

La mesure de la résolution spatiale

10cm

5cm

résolution spatiale système

source ponctuelle

résolution spatiale intrinsèque

cristal

collimateur

résolution spatiale =

largeur à mi-hauteur de la réponse à une source ponctuelle

RI

profil d’activité

sans collimateur 5cm 10cm

R5 R10

collimateur H e s R5(5cm) R10(10cm)(énergie) (mm) (mm) (mm) (mm) (mm) (mm)

basse 65 3 0.25 3.25 8.5 9.5

moyenne 55 3 1 4 9.2 11

haute 64 4 1.6 5.6 12.5 15

RI (résolution spatiale intrinsèque) = 3mmH = longueur collimateure = diamètre trouss = épaisseur septa = distance entre les centres des trous

résolution spatiale

fantôme de résolution spatiale

plexiglas

eau contenant de la radioactivité210mm

70mm

fantôme de résolution spatiale

6.5

8

9.5

11

13

16

distance entre les trous =

diamètre des trous

etmm

image « radioactive » du fantôme de résolution spatiale

0cm 5cm 10cm 15cm 20cm

résolution spatiale en fonction de la distance

uniformité

Définition:

L’uniformité est définie comme la capacité d’une gamma caméra à reproduire avec fidélité une source radioactive uniformément distribuée.

L’uniformité caractérise la variabilité de la densité observée.

La mesure de l’uniformité

Région « centrale » définie avec une zone d’intérêt. (Region Of Interest…ROI)

minimalevaleur ....

maximalevaleur ....

(%)

m

M

mM

mMi

V

VVV

VVU

La valeur maximale VM et minimale Vm des contenus de l’ensemble des pixels dans le ROI sont déterminées.

uniformité intégrale (Ui)

uniformité intégrale (Ui)

Dans la pratique courante Ui 3 - 3.5%

VM

Vm

contraste

Définition:

Le contraste est la mesure de la capacité d’une gamma caméra à séparer deux sources radioactives en fonction de leur intensité.

Les deux sources ne pourront être distinguées que si leur signal respectif est suffisamment différent.

1 2

1 2

1 2

La définition du contraste peut être :

( )( ) ou

( )

et deux points de l'image

et point d'observation et de référence

obs ref

ref

obs ref

S SS SC C

S S S

S S

S S

.liés intimementsont contraste leet spatiale résolution La

Définition:

S1

S2

S3

C(S1-S3) forte

S1

S2

S3

C(S2-S3) moyen

C(S1-S2) faible

FIN