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IMAGERIE MEDICALE

Denis MARIANO GOULART

Faculté de Médecine de Montpellier

Service de médecine nucléaire. CHU Montpellier. d-mariano_goulart@chu-montpellier.fr

Plan généralLes modalités de l"imagerie médicaleReconstruction tomographique 2D et 3DTraitement et analyse multimodalVisualisation volumique

Les modalités d"imagerie

Rayons X, rayons Rayons X, rayons

g g g g g g g g ...... - V + XC A e- U - V + XC A e-

Becquerel 1896Becquerel 1896

UUUUUUUU

U

Rayons X, rayons Rayons X, rayons

g g g g g g g g ...... - V + XC A e-

Becquerel 1896Becquerel 1896

UUUUUUUU

U

Rayons X, rayons Rayons X, rayons

g g g g g g g g ......

Curie 1934Curie 1934

Modalites d"imagerieImagerie de transmission■Radiologie XImagerie d"émission■Scintigraphie g

■TEP ■IRM Imagerie de réflexion■Echographie

Imagerie anatomiqueImagerie anatomique

Radiographie Echographie IRM Post mortem

Imagerie fonctionnelleImagerie fonctionnelle

Kujala et al., 2000

Cortex

auditif

Cortex

visuel

Sujet normal Aveugle de naissance

Imagerie métabolique moléculaireImagerie métabolique moléculaire

TRACEUR

RADIOACTIF

O O

II II

HO-P-CH2-P-OH

I I

O O

HO- Tc -OH

O O

I I

HO-P-CH2-P-OH

II II

O OVECTEUR

MARQUEUR

Les techniques radiologiques

EchographieIRMRadiographie

Echographie

t y Dµ 2 2

Z" Z Z"- Z r +=c ρ Z=

US

Echographie : applications

Coeur Thyroïde

Rein

Foetus

Imagerie par résonance magnétique nucléaire B 0 B 0 B 1 M M z M xy T2 w

0 = gB

0 t

1946 : Bloch & Purcell

1970 : Damadian

1973 : Lanterbur & Mansfield

post mortem in vivo T1T2 T2 T1 eau graisse os M z M xy T2 t Imagerie par résonance magnétique nucléaire hÕ|ŸDK EI Q /R147 Do BT /R7 33 Tf

0 1.00055 -1 -0 131.04 86.2706 Tm

Spectre

du

1HSpectrométrie RMN

IRM FONCTIONNELLE

ExécutionObservation

de mouvements de la main droite

M. Burgmer et al., neuroImage 2005

de ces mouvements

Sujet contrôleAveugle de naissance

Cortex auditif Cortex visuel

Kujala et al., 2000

IRM FONCTIONNELLE

II00 XX

Radiographie

r»= EZk dxIdI - μ33 PE ii xμ - 0 e I I i0iμ )II(ln x1 - p x x

Radiographie

Médecine nucléaire: principes

TRACEUR

RADIOACTIF

O O

II II

HO-P-CH2-P-OH

I I

O O

HO- Tc -OH

O O

I I

HO-P-CH2-P-OH

II II

O OVECTEUR

MARQUEUR

Médecine nucléaire: marqueurs

•Emetteurs de photons uniques gggg ••Tc, Tc, (Xe, Kr, Ga, Tl, In ...) •Emetteurs de positons bbbb • F, (C, N, O,...) gggggggg gggggggg gggggggg 189
F 188
O 9943
Tc

Fabrication des isotopes

Séparation des produits de fissionSéparation des produits de fission 99Tc,
131
I, 133
Xe 23592
U + n th 9940
9941
9942
99m43
Tc

Bombardement Bombardement

particulaireparticulaire 18F, 201
Tl, 123
I, 111
In, 67Ga

CYCLOTRON : Exemple du

189
F

Le cyclotron (E Lawrence 1930)

H 18 OH 2 188
O + p  189
F*+ n 1-2 h

10 MeV

C evB = mv²/R B U

Scintigraphie

d"émission mono- photoniqueg I0 p a 1 a n a 2 gggggggg 9943
Tc

Scintigraphie

d"émission mono- photoniqueg I0 p a 1 a n a 2 n21a ... a a p+++= gggggggg 9943
Tc

Exemples de scintigraphies gggg

Hématies-TcMIBI-TcDiphosphonate-Tc

I0 p a 1 a n a 2 gggggggg 9943
Tc

TomoTomo

--scintigraphiescintigraphie par EMPpar EMP gg ijija R p

Exemples de Exemples de

scintigraphies scintigraphies gggggggg

Cations lipophiles-Tc

Diphosphonate-Tc

Tomographie en coïncidence 2DTomographie en coïncidence 2D ai gggggggg gggggggg 189
F 188
O iiaR p ai gggggggg gggggggg 189
F 188
O Tomographie en coïncidence 3DTomographie en coïncidence 3D iiaR p

Exemples de TEP

Métabolisme

18F DG

18F DOPA, voie

Pré-synaptique

Perte fonctionDaT Putamen D

18F DG

18F Na

1818FF

1818FF

OHOH HOHO OO OHOH HOHO

Reconstruction

tomographique

Tomographie 2D et 3D

p(s,ffff,z,q),q),q),q) : plans p(s,f) f) f) f) : lignes z qf s ■Modélisations analytique et algébrique ■Théorème de Radon ■Rétroprojection filtrée ■Algorithmes itératifs ■RégularisationTomographique 2D II00 XX II

Tomodensitométrie (scanner X)

n21μ ...

μ p+++=

Scintigraphie

d"émission mono- photoniqueg I0 p a 1 a n a 2 n21a ... a a p+++= gggggggg 9943
Tc

Projection / Rétroprojection

p fR.r r= b pR. t r r= fp bp

Interprétation (I)

()spθr ()s

θpˆr

T FT F

Rf ()()θσ.f pˆθ r r fˆ

Interprétation (I)

()spθr

T FT F

Rf ()()θσ.f pˆθ r r fˆ()s

θpˆr

θprθpˆr

abs x

θθ1

sp abs . pˆTFrr s = i.cosq+ j.sinqs 1 s2 s3 ij

Projections sur 180°()

()ji, )p (R ji,f

Rétroprojection filtrée (III)

Rétro-Projection Filtrée

Algorithmes itératifs (ART)

f1 f2 p2 D2 f1 f2 D1 D2 r1,2 D1 p1 = r 1,1 f1+ r 1,2 f2 p2 = r 2,1 f1+ r 2,2 f2quotesdbs_dbs41.pdfusesText_41

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