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STAGE à SAINT-JULIEN CHU de Nancy. Le département biomédical. Pôle ressources pilotage économique. Département Finances Système d’Information. Département Ressources Humaines et Activités de Soins. Département Ingénierie Logistique Equipements. - PowerPoint PPT Presentation
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STAGEà
SAINT-JULIEN
CHU de Nancy
Le département biomédical
Département Finances
Système d’Information
Département Ressources Humaines et
Activités de Soins
Département Ingénierie Logistique Equipements
Direction Ressources Médico Techniques I. Vidrequin
Direction des Achats et de la LogistiqueC. Guépratte
Pôle ressources pilotage économique
Département Ingénierie Logistique Équipements
I. Vidrequin
Maintenance externe
Conseil à l’achat
Équipements
Ingénieurs biomédicaux
M. Winninger
Mle. Peltier
M. Racimora
Maintenance interne
sécurité des installations
Veille technologiques et réglementaires
Ingénieur biomédical
M. Quenton
Matériovigilance / GMAO
Qualité et Accréditation
Veille technologiques et réglementaires
Ingénieur biomédical
M. Volodimer
M. Hovasse M. Dinsenmeyer
M. ParmentierM. Sarazin
Technicien supérieur biomédical
en Chef
Technicien supérieur biomédical
en Chef
Technicien supérieur biomédical
Principal
Technicien supérieur biomédical
Principal
Équipe de
Techniciens
supérieurs biomédicaux
Équipe de
Techniciens
supérieurs biomédicaux
Techniciens
supérieurs biomédicaux
Secteur
électro mécanique médicale
Secteur
électronique médicaleSecteur
Imagerie médicale
M. Blin
M. Rouyer
Service biomédical de St Julien – Maintenance interne
Service biomédical de
Brabois
Responsable de stage:
M. Daniel Winninger
Ingénieur biomédical
Maintenance externe Conseils à l’achat
Équipements
Réanimation, anesthésie, soins intensifs
Imagerie médicale, assistance cardiaque,
Divers dispositifs médicaux
M. Blin et M.Rouyer
Techniciens supérieurs biomédicauxImagerie médicale
Maintenance interne
Echographie Radiologie conventionnelleNeuro-navigation
Gestion de la maintenance:
Aspect légal : obligation de maintenance
Aspect administratif: suivi, archivage, contrats
Équipements médicaux
Maintenance externe Maintenance interne
Expériences professionnelles
Interventions de maintenance
Échographe
Matériel de radiologie
Développeuse chimique
Moniteurs multiparamétriques
Petscan
Expériences professionnelles
Interventions de maintenance
Échographe
Matériel de radiologie
Développeuse chimique
Moniteurs multiparamétriques
Petscan
Expériences professionnelles
Interventions de maintenance
Échographe
Matériel de radiologie
Développeuse chimique
Moniteurs multiparamétriques
Petscan
Expériences professionnelles
Interventions de maintenance et contrôle qualité
Échographe
Matériel de radiologie
Développeuse chimique
Moniteurs multiparamétriques
Petscan
Expériences professionnelles
Expériences professionnelles
Participation à la vie du service :
saisie de données, de rapports d’interventions de maintenance par des sociétés externes.
Expériences professionnelles
Étude du marché des scanners:
Comparatif des scanners 64 coupes
GE Light speed
VCT
Philips Brilliance
Siemens sensation
64
Toshiba Aquillion
64
Tableau comparatif:
Des différents scanners 64 coupes
Performances
Et données techniques
Expériences professionnellesAppel d’offre Petscan:
Comparatif des lots de Petscan
EVALUATION TEP - TDM
Société SIEMENS GEMS
nom de l'équipement TEP-TDM
Rassemblement de données:
Performances TEP TDM
Caractéristiques techniques
La tomographie par émission de positons couplée à la
tomodensitométrie à rayons X: TEP/TDM
LE PET-SCAN
TEP-TDM Biograph LSO DUO, SIEMENS
Introduction
Technique d’imagerie de médecine nucléaire : utilisation de radiotraceurs injectés in vivo.
Couplage d’informations:• Tomographie à émission de positons(TEP):
imagerie fonctionnelle• Tomodensitométrie à rayons X (TDM):
imagerie morphologique
Indications en Oncologie : localisation, suivi, bilan d’extension de cancers…
D’autre indications :En Neurologie : imagerie cérébrale, étude de neurotransmission, de perfusion.Usage thérapeutique pour localiser un médicament et évaluer son efficacité.….
Introduction
Technique d’imagerie de médecine nucléaire : utilisation de radiotraceurs injectés in vivo.
Couplage d’informations:• Tomographie à émission de positons(TEP):
imagerie fonctionnelle• Tomodensitométrie à rayons X (TDM):
imagerie morphologique
Indications en Oncologie : localisation, suivi, bilan d’extension de cancers…
D’autre indications :En Neurologie : imagerie cérébrale, étude de neurotransmission, de perfusion.Usage thérapeutique pour localiser un médicament et évaluer son efficacité.….
Introduction
Technique d’imagerie de médecine nucléaire : utilisation de radiotraceurs injectés in vivo.
Couplage d’informations:• Tomographie à émission de positons(TEP):
imagerie fonctionnelle• Tomodensitométrie à rayons X (TDM):
imagerie morphologique
Indications en Oncologie : localisation, suivi, bilan d’extension de cancers…
D’autre indications :En Neurologie : imagerie cérébrale, étude de neurotransmission, de perfusion.Usage thérapeutique pour localiser un médicament et évaluer son efficacité.….
Principe du TEP/TDMIntérêt du TEP:
localisation et mesure de la répartition tridimensionnelle d’émetteurs de positons incorporés dans l’organisme.
Intérêt du TDM:obtenir des repères et une image haute résolution des structures anatomiques.réaliser un cartographie précise des densités tissulaires
Bases physiques du TEPUtilisation des radiotraceurs
Émetteurs de positons β+ ( e + ) = isotopes radioactifs équivalents
Éléments constitutifs de composés biologiques
Synthèse des traceursCréation de traceurs marquésCyclotron : bombardement d’un noyau par un faisceau de proton accéléréIncorporations dans une molécule du vivantManipulations et stockage dans cellules blindées
Intérêt des radiotraceursIncorporations dans une molécule biologique :
18-FDG Métabolisme du glucose
Cellule cancéreuse forte consommation de glucose
accumulation de marqueurs
Principe élémentaire de détection TEP18 – FDG : Émetteurs de β+ (d = parcours libres)
environ 1 mm
Interaction entre e+ et e-
Phénomène d’Annihilation
Émission de 2 photons γ (de 511 keV)
en direction opposée (+/- α)
(défaut de colinéarité)
Détection en coïncidence
une fenêtre de coïncidence (quelques ns)
énergie voisine de 511 keV
une ligne de réponse
Structure de détectionÉléments permettant la détection en coïncidence :Les blocs de détection (Cristal + Photo-Multiplicateurs)
Les couronnes de détection
Empilement Axial des couronnes : Les coupes jointives acquisition en volume
Les détecteurs TEPStructure des blocs détecteurs :
Couplage : cristal scintillateur + Photomultiplicateur
Les détecteurs TEPLes scintillateurs :
Un matériau scintillateur est capable de convertir l'énergie des radiations ionisantes en lumière visible ou proche UV. Le plus souvent des cristaux : matériau inorganique :
Les propriétés idéales d’un scintillateur :
Les principaux cristaux utilisés en médecine nucléaire :
Les détecteurs TEP
Les détecteurs TEPLes PhotoMultiplicateurs PM :Le PM a la propriété de convertir la lumière en signal électrique.
Principe de fonctionnement:
La Photocathode Chambre sous videChamps électrique = accélération
La multiplicationMultiplication par Dynode
Les PhotoMultiplicateurs PM :Le PM a la propriété de convertir la lumière en signal électrique.
La Photocathode : Effet photoélectrique
La multiplication : Arrachement d’électron par collision
Gain important : exemplePar électronpour 5 électrons arrachés et 10 dynodes Gain de 510
Les détecteurs TEP
La quantification
Mesure : information extraite d’une image
permet de déterminer: une concentration dans un organeun volumeun rapport activité entre 2 régions
Intensité d’un signalConcentration radioactive ( kBq/ml)
Problème de normalisation
un Petscan peut posséder:
entre 20 000 et 30 000 cristaux de détections:
Les cristaux peuvent avoir : dimensions légèrement différents
fraction de lumière différente
arrivant sur le PM
réponses variables des détecteurs
La correction de ce phénomène = La normalisation des détecteurs
Méthode de normalisation
Idéalement toutes les LDR doivent avoir le même nombre d’événement.
normalisation des LDR : avec une source de Ge 68
Détermine un facteur de normalisation Fn :
pour une LDR
Fn = nombre d’événement / moyenne des événements
de toutes les LDR
Pour chaque acquisition : le nombre de coups sur une LDR / Fn
Calibration
Permet de relier:
La calibration : expérience préliminaireSource Ge 68 (concentration connue) K = Y / X
Nombre de cps /pixel
X
Concentration kBq/ml
YFacteur de calibration K
Mesure de l’activité
=
K. X
Conclusion
Le Petscan avancées technologiques et médicales majeurs
Applications médicales du nucléaire :
instrumentation traitement de signal informatique, algorithme de reconstruction
Ce stage a permis de mettre des liens entre la théorie, les nombreuses applications pratiques, et les réalités professionnels du secteur médical.
Fin du diaporama.
Merci pour vôtre attention.
Avez-vous des questions?
Modes de détection
Mode 2D :Reconstruction TEP coupe par coupePrésence de SeptaSensibilité diminuée (pas de ligne de coïncidences
intercoupes)
Mode 3D :Reconstruction 3D réelle sur la
distance maximale de couronnePas de septaPlus de sensibilité
Les Limites de Qualité du TEP
Limites de détection
Atténuation physiologique
Coïncidences diffusées : par effet Compton
Coïncidences fortuites
Effet de volume partiel
Méthode de Traitement des données
Les Limites de Qualité du TEP
Limites de détection
Atténuation physiologique
Coïncidences diffusée : par effet Compton
Coïncidences fortuites
Effet de volume partiel
Méthode de Traitement des données
Atténuation photons
par les tissus.
( la densité, profondeur )
Conséquences:
rapport signal/bruit
erreur de quantification
Correction des atténuations
Utilisation du TDM:
Cartographie des cœfficients d’atténuations Hounsfield
Conversion des unités Hounsfield en coefficients d’atténuation à 511keV
Données anatomiques utiles pour la localisation des anomalies fonctionnelles
Haute résolution spatiale
Temps d’examen
Les Limites de Qualité du TEP
Limites de détection:Atténuation physiologique
Coïncidences diffusées :
par effet Compton
Coïncidences fortuites
Effet de volume partiel
Méthode de Traitement des données
% diffusées:
3D > 2D ( +/- 40 %)
Dans le patient
Dans le cristal
Déviation et perte d’énergie du photon
Les Limites de Qualité du TEPLimites de détectionParcours libre ou vol du β+ dans les tissus
Défaut de colinéarité des paires de g
Atténuation physiologique
Coïncidences diffusée : par effet Compton
Coïncidences fortuites
Effet de volume partiel
Méthode de Traitement des données
Les Limites de Qualité du TEP
Limites de détectionAtténuation physiologique
Coïncidences diffusée : par effet Compton
Coïncidences fortuites
Effet de volume partiel
Sous estimation de l’objet causé par :
échantillonnage et résolution spatiale
Non uniformité axiale et transverseParcours libre ou vol du β+ dans les tissusDéfaut de colinéarité des paires de g
Méthode de Traitement des données
Les Limites de Qualité du TEPLimites de détectionParcours libre ou vol du β+ dans les tissus
Défaut de colinéarité des paires de g
Atténuation physiologique
Coïncidences diffusée : par effet Compton
Coïncidences fortuites
Effet de volume partiel
Méthodes de Traitement des données :
Correction d’atténuationCorrection de diffusionCorrection de volume partielCorrection de fortuitesReconstruction
Correction des diffusés
Fenêtrage en énergie:
511 keV
Fenêtre d’énergie
Nombreuses méthodes :
estimation des diffusés par mesures dans différentes fenêtres d’énergie
ajustement de la distribution spatial
par calcul direct de la contribution des diffusés
Correction des fortuitesEstimation des fortuites par ligne de retard:
Soustraction des coïncidences fortuites
Correction de l’effet de volume partiel
Sous-estimation du volume:
Correction par coefficient de recouvrement:
plus l’objet est petit
plus la sous estimation
Activité réelle= activité mesurée / 70%
Reconstruction TEPMéthode de reconstruction TEP en routine clinique :
Détection en coïncidence des paires de photons γ :Identification de la Ligne de réponse où se situe le point d’annihilation.
Projection de l’activité et des points de convergencedes lignes de RéponsesReconstruction tomographique :Rétro projections filtré
Reconstruction TEPMéthode de reconstruction TEP en routine clinique :
Détection de coïncidence des paires de photons γ.Identification de la Ligne de réponse où se situe le point d’annihilation.
Projection de l’activité :Sinogramme des lignes de Réponses
Reconstruction tomographique :Rétro projections filtréMéthode itérative
Reconstruction TEPMéthode de reconstruction TEP en routine clinique :
Détection de coïncidence des paires de photons γ.Identification de la Ligne de réponse où se situe le point d’annihilation.
Projection de l’activité :Sinogramme des lignes de Réponses
Reconstruction tomographique :Rétro projections filtréMéthode itérative
Reconstruction TEP
Méthode de reconstruction TEP en routine clinique :
Détection de coïncidence des paires de photons γ.
Identification de la Ligne de réponse où se situe le point d’annihilation.
Projection de l’activité : Sinogramme des lignes de Réponses
Reconstruction tomographique :Rétro projections filtré, Méthode itérative..(analytique)
Reconstruction TEP
Méthode de reconstruction TEP en routine clinique :
Détection de coïncidence des paires de photons γ.
Identification de la Ligne de réponse où se situe le point d’annihilation.
Projection de l’activité : Sinogramme des lignes de Réponses
Reconstruction tomographique :Rétro projections filtré, Méthode itérative..(analytique)
dosimétrie
La radioprotection des patients : obligation légaldirective 97/43 Euratom : 28 mars 2001 ordonnance de
transposition en droit français Décret d’application 24 mars 2003: protections des
personne exposées à des rayonnements ionisants. (patient et personnel)
justifications et optimisations
Nécessité d’une cellule blindée : manipulations et stockages
En TEP: injection < 5.5 MBq /kg
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