Sources de rayons X pulsées pour imagerie par temps de vol de photons

点击翻译按钮获取中文摘要

Parmi les*modalités d'imagerie médicale, celles utilisant le rayonnement ionisant comme la*radiographie, la tomodensitométrie (TDM) et la tomographie d'émission par*positrons (TEP) sont largement utilisés pour localiser la présence de lésions*et poser des diagnostics. Bien qu'elles fournissent des informations*inestimables, ces modalités exposent les patients à une certaine des doses afin*de produire des images de plus haute résolution avec un meilleur contraste. De*son côté, la TDM a fortement évolué dans la dernière décennie grâce à un apport*important sur la gestion de l'exposition du patient, un élément devenu*important après la découverte de cancers induits ou de modifications génétiques*subséquentes à des séances d'imagerie. Bien que des techniques, plus ou moins*complexes, améliorent la qualité de l'image, sa progression stagne, car toutes*ces techniques utilisent des mesures entachées de bruit provenant de la*diffusion Compton. L'avènement récent de la mesure ultraprécise du temps de vol*(TdV) de photons en imagerie par radiation est appelé à bouleverser l'imagerie*médicale. En 2018, l'Université de Sherbrooke a présenté, en primeur mondiale,*le principe de la tomodensitométrie par temps de vol de photons qui repose sur*le temps que prend un photon X pour se déplacer de la source aux détecteurs.*Les photons subissant une diffusion Compton, qui effectuent un parcours plus*long, peuvent ainsi être discriminés temporellement et retirés de la*reconstruction de l'image pour ne conserver que les photons balistiques ayant*voyagé en ligne droite et qui contiennent l'information recherchée sur*l'atténuation du milieu. La prochaine percée technologique et scientifique en*TDM sera de concevoir ce premier scanner TDM-TdV, objectif qui sera supporté*par cette demande. D'autre part, il a été démontré que la mesure précise du*temps de vol améliore le rapport contraste à bruit dans les images TEP.*Actuellement, des modules de photodétection électroniques atteignent une*précision de l'ordre de la dizaine de 10 ps. Cependant, un vaste programme de*recherche doit être entrepris pour caractériser et améliorer les cristaux*scintillateurs utilisés comme convertisseurs pour arrêter les rayonnements de*511 keV. Les sources radioactives utilisés pour caractériser ces cristaux émettent*de manière aléatoire et exigent des montages complexes. L'utilisation d'une*source synchronisée de photons accélérerait les travaux dans le domaine. ***Cette demande*OIR vise l'acquisition des composants pour réaliser deux sources de rayons X*capables d'atteindre 120 keV avec une largeur d'impulsion de l'ordre de quelques*dizaines de picosecondes et un taux de répétition supérieur à 10 MHz. Ces*sources de rayons X seront destinés à concevoir ce premier scanner TDM-TdV et à*réaliser un système de caractérisation de cristaux pour la TEP-TdV. Ce genre de*source n'existe pas sur le marché et doit être construit à partir d'une diode*laser à impulsions brèves, d'un canon à rayons X et d'une alimentation haute*tension.