Imagerie en Biologie et M - PowerPoint PPT Presentation

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Imagerie en Biologie et M

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Imagerie en Biologie et M decine David Brasse, Madjid Boutemeur, Pierre Delpierre, Jean-marc Fontbonne, M.L. Gallin-Martel, Sophie Kerhoas, Philippe Lani ce ... – PowerPoint PPT presentation

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Title: Imagerie en Biologie et M


1
Imagerie en Biologie et Médecine
  • David Brasse, Madjid Boutemeur, Pierre Delpierre,
    Jean-marc Fontbonne,
  • M.L. Gallin-Martel, Sophie Kerhoas, Philippe
    Lanièce, Patrick Le Du,
  • Lionel Luquin, Gérard Montarou, Philippe Moretto,
    Nicoletta Pauna

2
Rayons X
  • Le 8 novembre 1895, Röntgen découvre les rayons
    X
  • Le 22 novembre 1895, il réalise la premier
    cliché radiographique,
  • celui de la main de son épouse Bertha.

Röntgen obtiendra le premier prix Nobel de
physique en 1901.
3
CAT Scanner
The Nobel Prize in Physiology or Medicine 1979
Allan MacLeod Cormack Physicien Nucléaire Cape
Town Harvard University Tufts University
Sir Godfrey Newbold Hounsfield English electrical
engineer EMI Research
4
IRM
The Nobel Prize in Physiology or Medicine 2003
Paul C. Lauterbur Chimiste Uni. Illinois
Sir Peter Mansfield Physicien Nottingham
5
Glossaire
  • CT Computerized Tomography (Scanner X)
  • TEP Tomographe à Émission de positron (PET)
  • TEMP Tomographe à Émission MonoPhotonique
    (SPECT)
  • IRM Imagerie par Résonance Magnétique (MRI)

6
Quelques principes de base
TEP
SPECT
  • Injection traceur marqué b
  • Annihilation gt émission 2 g 511keV
  • Enregistrement des lignes de vol (LOR)
  • Reconstruction densité dactivité fixée
  • Injection traceur marqué g (99Tc)
  • Collimateur gt projection activité
  • Acquisition sous plusieurs angles
  • Reconstruction densité dactivité fixée

7
Instruments
8
Imagerie de la cellule à lhomme
?
?
?
?
9
Moyens humains

( 1 phys. et 6 ing. pour Neurospin)
10
Perspectives
  • IRES Projet plateforme ImaBio
  • Intégration CT/SPECT, CT/TEP
  • CPPM
  • Développement PIXSCAN avec CdTe
  • Intégration CT/TEP (fin 2006) (Animage, IPNL)
  • LPSC et SUBATECH
  • TEP petit animal Xénon liquide
  • IPNL µ TEP
  • Prototype ClearPet fin 2005
  • Collaboration plateforme Animage
  • Collaborations avec CPPM et IRES (?)
  • IPNL Hadronthérapie
  • Démonstrateur TEP en ligne LSO
  • Collaborations LPC Caen, ETOILE, GSI

11
GDR
  • Montage dun GDR en cours
  • Instrumentation et Modélisation en Imagerie
    Biologique et Médicale
  • 1ère phase les 10 labos IN2P3 / DAPNIA
  • Thèmes
  • Imagerie en médecine (diagnostic et thérapie)
  • Imagerie en biologie (imagerie métabolique et
    anatomique)
  • Dosimétrie (interaction rayonnement/matière
    vivante)
  • Structuration, réseaux, évaluation, visibilité
  • Ouverture CNRS/SDV, CEA/DSV et DRT, Inserm, AP ?
  • Lettre dintention soumise, document pour la
    prochaine commission 03

12
CERIMED
Centre Européen de Recherche en Imagerie Médicale
  • Projet en cours de montage
  • Initiative Paul Lecocq (CERN)
  • Soutien AP, PACA, Ministère
  • Base Marseille, échéance 2006 ?
  • Partenariats souhaités
  • EUROMEDIM (NoE 6ème PCRD)
  • ClearPet
  • GDR  IMIB 
  • IPA (Programme CNRS/CEA Imagerie Petit animal)
  • Plateformes Animage, ImaBio, Imagène
  • .

13
Questions ?
  • Type dactivité
  • Valorisation ou bien ligne de programme ?
  • Intégration déquipes pluridisciplinaires ?
  • Positionnement / visibilité
  • Par rapport aux autres directions (SDV, STI, DSV,
    DRT)
  • Par rapport au milieu bio-méd
  • Par rapport à lindustrie (relations , licences,
    brevets)
  • Évaluation / arbitrage
  • Évolution
  • Stabilité ou ? ou ?
  • Turn-over ?

14
FIN
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Imagerie Biomédicale à SUBATECH
  • Détecteurs gazeux PIM (type MICROMEGAS)
  • Imagerie auto radiographique b grande surface
  • Imagerie b haute résolution

Détection 3H et 14C Surface 25x25 cm² Résolution
lt 80 µm FWHM
Petite surface 3x3 cm² haute résolution (20 µm
FWHM)
16
Interface Physique-Biologie-Médecineà lIReS
17
Imagerie du petit animal au CPPM
PIXSCAN Scanner - CT insérable dans un
TEP basé sur les pixels hybrides
  • Le Prototype
  • Résolution 160 µm
  • (pixels à la DELPHI)
  • 360 images espacées de 2 ms
  • Sortie sur ETHERNET

18
Imagerie du petit animal au CPPM
Combinaison TEP-CT
Tomographie par émission de positrons Image
des tumeurs cancéreuses
Scanner-X Image des organes
Localisation des tumeurs/organes Correction des
données du TEP pour le mouvement des organes
Prévu pour fin 2006
Détecteurs du PIXSCAN CLEARPET (IPNL, ANIMAGE)
19
TEP petit animal LSO
  • Collaboration ClearPet

Test 2 têtes 64 cristaux LSO
22Na source
DE/E18
One channel Coincidence mode
20
Tomographe xénon liquide Imagerie du petit animal
PM2
PM1
Guides de lumière xénon liquide T -110C
? 178 nm
(x,y,z) sans erreur de parallaxe
21
Imagerie Biomédicale à SUBATECH
  • Etude et développement dune tête de détection
    gamma à Xenon liquide mettant en œuvre la
    diffusion Compton
  • LOI présentée au workshop
  •  Workshop on lXe-PET camera project
  • 15 octobre 2003 à Nantes
  • Application à la TEP
  • Utilisation de microgrilles pour
  • la détection du signal
  • dionisation
  • Collaboration Franco/Israélienne
  • pour la détection des photons
  • UV de scintillation
  • Etude de la détection des X avec des détecteurs
    gazeux sous pression en vue dapplication à la
    mammographie.

22
TOHR
Le TOmographe à Haute Résolution en opération au
Service Hospitalier Fréderic Joliot dOrsay
(CEA/DSV/SHFJ )
Reconstruction 3D de lactivité fixé
Le point focal est fixé par les
collimateurs Lanimal est déplacé en x, y, z
23
SIC Sonde Intra Cérébrale
Sonde FO scintillante F 250µ Couplage FO claire
gt PM Implantation ds lanimal Détection
b Quantification activité locale
b MICROPROBE
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Imagerie TEP quantitative des petits
animauxMesure de l  Arterial Input Function 
Collaboration DAPNIA , SHFJ Orsay , CHU
Sherbrooke
25
POCI Per-Operative Compact Imager
Évaluation clinique de la caméra
POCI Collaboration avec IGR Thèse de Stéphanie
Pitre
26
Hadronthérapie TEP en ligne
Courbes disodose reconstruites Comparaison au
plan de traitement
Salle de traitement GSI Caméra TEP en ligne
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GATE Geant4 Application for Tomographic Emission
  • Simulation Monte-Carlo permettant de
  • définir des géométries
  • (dimensions, matériels,)
  • définir des sources
  • (géométrie, nature, activité)
  • choix des processus physiques
  • (low energy package de G4)
  • suivre les particules pas à pas
  • Spécificités de GATE
  • Libraires CERN de GEANT4
  • Modélisation du temps
  • (décroissance des sources, mouvement
  • du scanner, fortuites)
  • Langage script (évite le C)
  • Interactivité du code
  • Développement partagé

28
Imagerie du petit animal
Lavenir
29
Micro SPECT
microSPECT
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