Study and desgin of a very high spatial resolution beta imaging system
Étude et conception d'un imageur bêta à très haute résolution spatiale
Résumé
The b autoradiography is a widely used technique in pharmacology or biological fields. It is able to locate in two dimensions molecules labeled with beta emitters. The development of a gaseous detector incorporating micromesh called PIM in the Subatech laboratory leads to the construction of a very high spatial resolution apparatus dedicated to b imaging. This device is devoted to small analysis surface of a half microscope slide in particular of 3H or 14C and the measured spatial resolution is 20 μm FWHM. The recent development of a new reconstruction method allows enlarging the field of investigation to high energy beta emitters such as 131I, 18F or 46Sc. A new device with a large active area of 18x18 cm2 has been built with a user friendly design. This allows to image simultaneously 10 microscope slides. Thanks to a multi-modality solution, it retains the good characteristics of spatial resolution obtained previously on a small surface. Moreover, different kinds of samples, like microscope slides or scotches can be analysed. The simulation and experimentation work achieved during this thesis led to an optimal disposition of the inner structure of the detector. These results and characterization show that the PIM structure has to be considered for a next generation of b-Imager
L'autoradiographie b est une technique d'imagerie médicale qui permet de visualiser la localisation de molécules marquées avec des traceurs radioactifs émetteurs b dans des coupes histologiques. Cette technique est largement employée dans les domaines de la biologie cellulaire ou de la pharmacologie. Le développement de la technologie des détecteurs gazeux à structure PIM au laboratoire Subatech a permis d'aboutir à la conception d'un appareil d'imagerie b de très haute résolution spatiale (20 μm FWHM) réalisant des images d'une demi lame histologique sur des émetteurs de basses énergies comme du 3H ou de 14C. Le développement récent d'une nouvelle approche concernant la méthode de reconstruction du point d'émission permet d'élargir le champ d'application aux émetteurs de haute énergie tels que l'131I, le 18F ou le 46Sc. Un nouveau dispositif de grande surface (18x18 cm2), compact et conçu pour l'utilisateur final a été mis au point. Il permet désormais l'imagerie de 10 lames de microscope simultanément. Grâce à une solution de multi-modalité, il conserve les bonnes caractéristiques de résolutions spatiales acquises précédemment en l'étendant sur une grande surface d'analyse. Différentes formes d'échantillons comme des coupes sur lames de microscope ou sur rubans adhésifs peuvent ainsi être analysés. Les simulations et les expérimentations menées durant cette thèse ont permis d'aboutir à un agencement optimal des structures composant le détecteur. La caractérisation et les résultats ont montré que la structure PIM est une structure à considérer dans le cadre de l'imagerie b de haute résolution sur différents types d'émetteurs.
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