Traitement du rayonnement diffusé en tomographie d'émission par positrons à haute résolution

Abstract

Dans ce travail, nous proposons une nouvelle méthode de description du rayonnement diffusé en tomographie d'émission par positrons (TEP) à haute résolution, qui permet l'élaboration de nouvelles approches pour la correction du diffusé par soustraction ou par restauration. Des composantes de rayonnement diffusé dans l'objet, dans le collimateur et dans le détecteur sont identifiées sur les projections d'une source linéaire et sont ajustées à l'aide de monoexponentielles indépendantes. Leurs paramètres, i.e. l'amplitude et les pentes, sont à leur tour approximés par des fonctions analytiques en fonction de la position de la source. Ces paramètres servent ensuite à générer les fonctions du diffusé, desquelles sont extraits les noyaux de convolution. Les soustractions consécutives des composantes du diffusé par la méthode de la convolution non-stationnaire montrent que le gain en contraste dépend principalement de l'élimination du diffusé dans l'objet. La soustraction de la composante du diffusé-détecteur n'affecte que superficiellement le contraste et la résolution alors qu'elle réduit considérablement l'efficacité de détection. La soustraction du diffusé-objet combinée à la restauration du diffusé-détecteur permet un gain similaire de contraste sans perte d'efficacité. En utilisant une fenêtre d'énergie étendue pour collecter les événements de basse énergie, nos résultats montrent que le contraste et la résolution spatiale peuvent être totalement récupérés, en réalisant un gain substantiel de sensibilité, qui atteint 58% avec le tomographe animal de L'Université de Sherbrooke. En conclusion, cette nouvelle méthode expérimentale de conception de noyaux de convolution dépendants de l'énergie, de la position de la source et de l'origine du diffusé permet une correction plus efficace et plus précise du rayonnement diffusé en TEP à haute résolution.