CE19 - Technologies pour la santé

Camera Compton pour l'Imagerie et l'exploration Humaine -3D – COCALIGHT-3D

Résumé de soumission

Les radiothérapies vectorisées utilisant des radionucléides alpha (At211) représentent une voie très attractive de par leur capacité à vaincre la radiorésistance des tumeurs hypoxiques dans les cancers métastatiques. Cependant, les méthodes conventionnelles d’imagerie gamma (SPECT & PET) ne permettent pas d’obtenir une image satisfaisante du dépôt de dose conduisant à un sous-traitement systématique et donc à une réduction d’efficacité pour les patients.
Ces nucléides ou leurs parents ont des émissions Gamma mais qui sont essentiellement observables au-delà de 400 keV avec des faibles taux d’événements. Les caméras Compton (CC) semblent à priori bien adaptées, mais aujourd’hui leur résolution est médiocre et leur sensibilité insuffisante. Récemment, les partenaires du projet CocaLIGHT ont obtenu des résultats prometteurs en 2D et en 3D en termes de résolution spatiale et de qualité d’image avec une nouvelle technologie disruptive de CC : L’imagerie Temporelle. Cette technologie apporte un excellent rapport signal/bruit sur la détection des événements Compton qui pourrait permettre une percée en termes de qualité d’image.
L’objectif de ce projet est de développer un nouveau système avec 4 têtes de CC (COSPECT : COmpton SPECT) qui réponde aux exigences de résolution et de sensibilité indispensables à une application médicale. Pour atteindre cet objectif, on se propose de développer des algorithmes de reconstruction 3D adaptés aux CC, plus performants que ceux qui sont disponibles actuellement. En effet, ce champ est peu étudié et les systèmes actuels ne prennent pas en compte, d’une manière efficace, la topologie des objets manipulés pour la reconstruction (cône à parois épaisses, étalement des distributions de probabilité…). Le défi majeur de ce projet est donc d’améliorer la qualité d’images 3D obtenues avec un nombre limité de vues en utilisant des CC à imagerie temporelle. Les radionucléides alpha étant couteux, difficiles à utiliser sur l’animal et ne permettant pas une comparaison avec les images d’autres modalités, la partie expérimentale du projet utilisera majoritairement des traceurs PET (511 keV). Ceci nous permettra de valider l’imagerie COSPECT sur des porcs (CERMEP) puis idéalement sur l’homme (CUSL) en utilisant l’imagerie PET comme un Gold standard.
Les partenaires de ce projet ont des compétences complémentaires : L’UTT a co-développé les algorithmes actuels pour une simple tête Compton avec DI et maîtrise les techniques de régularisation bayésienne. L’UCL a une grande expérience dans la reconstruction d’images PET & SPECT. Le CERMEP est un expert de l’imagerie du vivant y compris les gros animaux (porcs).
A terme, le projet COCALIGHT pourra ouvrir la voie vers l’émergence d’une nouvelle modalité d’imagerie médicale au-delà de 400 keV pour la radiothérapie vectorisée.

Coordination du projet

Alain ILTIS (DAMAVAN IMAGING)

L'auteur de ce résumé est le coordinateur du projet, qui est responsable du contenu de ce résumé. L'ANR décline par conséquent toute responsabilité quant à son contenu.

Partenaire

Santé Lyon-Est - Louis Léopold Ollier
LIST3N Laboratoire Informatique et Société Numérique
DAMAVAN IMAGING
Université catholique de Louvain

Aide de l'ANR 662 250 euros
Début et durée du projet scientifique : - 42 Mois

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