Simulation par méthode de monte carlo de détecteur gamma en imagerie radiosotopique : application aux détecteurs simple et double photon
Institution:
BesançonDisciplines:
Directors:
Abstract EN:
Monte Carlo simulation represents currently an essential support tool of design and optimization of new detectors dedicated to simple and coincidence photon applications in radioisotopic imaging. This tool also allows testing of reconstruction algorithms and correction methods. The research studies undertaken within the framework of this thesis have been conducted initially to extend the applications of the Pulsar simulator, developed at the LIIS laboratory, to discrete and medium field of view mono photonic detectors based on pixellated scintillations crystal coupled to an array of squares and weak dead edges position sensitive photomultiplier tubes (PSPMT). Simulation results are then validated by comparing them to measurements taken on experimental prototype. The second part of this thesis work was given over to the development of a simulator dedicated to positron emission tomography systems (PET). It makes it possible to produce PET data to test image reconstruction algorithms and to explore new detectors configurations. The results obtained allow us to determine the best compromises between sensitivity, spatial and energy resolution.
Abstract FR:
La conception et l’optimisation de nouveaux détecteurs, dédiés à des applications simple et double photon en imagerie radioisotopique, nécessite le développement d'outils de simulation capables de reproduire la réponse de ces détecteurs. Ces outils, basés sur la Méthode Monte Carlo, permettent également de tester les algorithmes de reconstruction et d’élaborer les méthodes de correction. Les travaux de recherche menés dans le cadre de cette thèse ont permis dans un premier temps d’étendre les applications du simulateur Pulsar, développé au laboratoire LIIS, à des détecteurs monophotoniques moyen champ discrets basés sur des cristaux scintillateurs pixellisés couplés à une matrice de tubes photomultiplicateurs à mesure de position (PSPMT) carrés à faible bords morts. Les résultats de la simulation sont ensuite validés en les comparant aux mesures effectuées sur un détecteur expérimental. Par ailleurs, la deuxième partie de ce travail de thèse a été consacrée au développement d’un simulateur dédié aux systèmes tomographiques par émission de positons (TEP). Il permet de produire des données TEP pour tester les algorithmes de reconstruction d’image et pour explorer de nouvelles configurations de détecteurs. Les résultats obtenus ont permis de déterminer les meilleurs compromis entre sensibilité, résolution spatiale et résolution en énergie.