Développement et expérimentation de l'imagerie multimodale TEP/TEM/TDM combinée pour la recherche biomédicale

内容：分子图像对生物医学研究的影响，以及将医学实践导向医学和个人化。正电子发射断层成像（TEP）和光子发射断层成像（TEM或SPECT）的模式对提供体内Au niveAu moléculaire生物学过程的定量信息至关重要，有助于探测生理学、生物化学或遗传学方面的特殊技术。这些模式可用于更好地理解正常生理学或病理学，并可用于治疗癌症。然而，这些解剖学特征在TEP和TEM图像中并不准确，因此必须获得一个解剖学图像，以便更好地定位观察到的现象。实际上，这些信息是通过TEP或TEM扫描仪上的X射线断层密度测量（TDM）图像的不同或混合辅助获得的。Cependant，les movements involontaires ou vitaux（cardiaques，cathetatoires，péristaltiques.）导致图像中的变形。图像TDM也增加了辐射的曝光。 联系我们但这是一种新的多模态成像方法的探测、测量和实验方法，该方法与像素探测系统相分离，以获得TEP/TEM和TDM图像。此外，为了提高多模态图像的一致性，本项目还通过引入TDM频谱图像和优化利用多模态信息，对Au射线进行了研究。 方法：Ce défi sera relevé en exploritant les concepts déceppés杜兰特les précédentes Subventions à la découverte pour réaliser la convergence instrumentale des 3 modalités d'imagerie reposant sur la détection du rayonnement.本文的目的是通过对光子模式下的TDM光谱成像的研究，来实现对微TEP/微TEM成像的最佳空间分辨率。我们的建议是： - 研究光谱畸变问题，以便更好地减少辐射剂量，使TDM光谱图像质量更好; - 制定双模态图像并行采集协议，包括动态序列安全性，但限制所需辐射剂量; - valider les performance de l'imagerie bimodale combinée sur mire et sur modèle animal vs imagerie bimodale séquentielle conventionnelle. - 在TEP扫描仪上测量TEM成像的Au点 - 利用双模态动态图像进行多维重建（4D），校正和量化断层图像; - recouvrer les événements multiple résultant de diaphonie inter-détecés（Compton，échappement de rayons-X.）促进空间解决方案和提高TEP高级解决方案的检测效率; 原创和重要性：TEP、TEM和TDM Au niveAu matériel和opérationnel模式的融合代表了一种可能的研究设备。这一目标的实现使服装的设计更加合理，从而有助于更好地为研究工作提供合适的模式。在光子模式下引入TDM光谱成像，通过动态解剖学成像，并在IM背景下实现剂量的显著降低。发言者建议采用新的医学（生物）成像模式。

CONTEXTE: L’imagerie moléculaire (IM) influence fortement la recherche biomédicale et oriente déjà la pratique médicale vers une médecine plus personnalisée. Parmi les modalités d’IM, la tomographie d'émission par positrons (TEP) et la tomographie d’émission monophotonique (TEM ou « SPECT ») se distinguent par leur capacité de fournir des informations quantitatives sur les processus biologiques in vivo au niveau moléculaire, grâce à des sondes capables de cibler spécifiquement des mécanismes physiologiques, biochimiques ou géniques précis. Ces modalités ouvrent des perspectives encore peu exploitées pour mieux comprendre la physiologie normale ou pathologique et développer des thérapies ciblées. Toutefois, les repères anatomiques sont souvent imprécis dans les images TEP et TEM, et il faut obtenir séparément une image anatomique pour bien localiser les phénomènes observés. Actuellement, cette information est acquise à l'aide d'appareils distincts ou hybrides juxtaposant un imageur à tomodensitométrie (TDM) par rayons-X au scanner TEP ou TEM. Cependant, les mouvements involontaires ou vitaux (cardiaques, respiratoires, péristaltiques...) causent des déformations entre les images acquises séquentiellement. L’imagerie TDM augmente aussi l’exposition aux radiations. OBJECTIF: Le but est de poursuivre le développement, mettre en œuvre et expérimenter de nouvelles approches d’imagerie multimodale partageant le même système de détection pixélisé, pour acquérir concurremment les images TEP/TEM et TDM. En plus d’améliorer la congruence des images multimodales, le projet vise à réduire l’exposition au rayonnement par l’introduction de l’imagerie TDM spectrale et par une exploitation optimale de l’information multimodale. APPROCHE: Ce défi sera relevé en exploitant les concepts développés durant les précédentes Subventions à la découverte pour réaliser la convergence instrumentale des 3 modalités d’imagerie reposant sur la détection du rayonnement. L’objectif sera réalisé en poursuivant la quête de la meilleure résolution spatiale possible en imagerie µTEP/µTEM, tout en réduisant la dose par l’exploitation de l’imagerie TDM spectrale en mode comptage de photons. À cette fin, nous proposons de: - investiguer les problèmes de distorsion spectrale pour tirer pleinement avantage de la réduction de la dose de radiations pour une même qualité d’image en TDM spectrale; - élaborer des protocoles d’acquisition concurrente d’images bimodales, incluant la saisie de séries dynamiques, tout en limitant la dose de radiation requise; - valider les performances de l’imagerie bimodale combinée sur mire et sur modèle animal vs imagerie bimodale séquentielle conventionnelle. - poursuivre la mise au point de l’imagerie TEM sur scanner TEP; - exploiter les images bimodales dynamiques pour améliorer la reconstruction multidimensionnelle (4D), la correction et la quantification des images tomographiques; - recouvrer les événements multiples résultant de diaphonie inter-détecteurs (Compton, échappement de rayons-X...) pour améliorer la résolution spatiale et augmenter l’efficacité de détection en TEP à très haute résolution; ORIGINALITÉ ET IMPORTANCE: La fusion des modalités TEP, TEM et TDM au niveau matériel et opérationnel représente un défi que peu d’équipes de recherche osent relever. La réalisation de cet objectif permettra de réduire le coût des appareils tout en facilitant l'accès aux modalités d'imagerie les plus appropriées pour une étude donnée. L'introduction de l'imagerie TDM spectrale en mode comptage de photons ouvre la voie à l'imagerie anatomique dynamique et permet d'envisager une réduction significative de la dose dans un contexte d'IM. Les développements proposés favoriseront l’adoption de ce nouveau paradigme en imagerie (bio)médicale.