Colloque

Traitement et analyse des données numériques en tomographie d’émission par positrons

François Bénard

Membre a labase

François Bénard

Résumé du colloque

Depuis plus de 25 ans, l’acquisition et le traitement numérique de données fait partie intégrante de la pratique de la médecine nucléaire. La tomographie d’émission par positrons (TEP), mise au point en 1976 mais qui s’implante à large échelle depuis peu en raison de son impact majeur en cancérologie, pose de nouveaux défis quant aux méthodes de traitement de l’information recueillie. Les signaux captés par les détecteurs sont directement digitalisés pour être enregistrés sous formes de matrices appelées sinogrammes. Ces matrices sont devenues très volumineuses, particulièrement lors d’études dynamiques où des mesures sont prises de façon séquentielle pour observer les changements de concentrations de radioactivité injectée chez les patients en fonction du temps (4 dimensions). Ces données doivent être corrigées pour tenir compte des interactions physiques du rayonnement mesuré et de la non-uniformité des détecteurs. Par la suite, plusieurs techniques de reconstruction sont disponibles pour la tomographie tridimensionnelle, avec ou sans recalage bidimensionnel préalable. Les techniques de reconstructions itératives, en raison d’un rapport signal/bruit plus favorable, sont utilisées de routine depuis peu, car elles imposent un fardeau supplémentaire en temps de traitement. Les données ainsi reconstruites représentent des images tridimensionnelles de la concentration de radioactivité d’un patient. Des courbes d’activité en fonction du temps peuvent être obtenues, et des techniques de modélisation pharmacocinétiques sont utilisées pour calculer divers paramètres tel que le débit sanguin, l’utilisation de glucose par un organe ou l’affinité pour un récepteur pharmacologique. En cancérologie, l’interprétation qualitative prédomine toujours, facilitée par des méthodes de projection tridimensionnelle d’intensité maximale, qui permet d’analyser les volumes tridimensionnels en mode cinématique. En raison de la taille des données recueillies, la transmission et le stockage des données posent des problèmes logistiques similaires à ceux rencontrés par la radiologie numérique. Complètement digitale depuis son introduction, la TEP nécessite cependant de nouveaux développements informatiques, dont la mise au point de méthodes robustes et automatisées de dilatation non linéaire d’images et coregistration avec les techniques d’imagerie anatomique pour fins de planification de traitement en radio-oncologie.