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TOF-CT

Le temps de vol (TOF) est l'une des techniques modernes utilisées en imagerie médicale pour améliorer le contraste et réduire le bruit. Alors que le scanner TEP l'utilise pour améliorer la précision de la fenêtre de coïncidence et pourrait éventuellement être en mesure de localiser l'annihilation, des études récentes ont montré que la tomodensitométrie (TDM) pourrait bénéficier d'une acquisition en temps de vol.

Malgré les avancées technologiques et la création de systèmes plus performants disponibles sur le marché, les performances de la tomodensitométrie (TDM) sont encore limitées par la diffusion de photons. Des études antérieures sur la tomodensitométrie à temps de vol (TOF-CT) ont démontré la capacité de différencier les photons diffusés des photons balistiques en fonction de leur temps de vol plus long. Les résultats ont démontré une amélioration de la qualité de l'image, particulièrement pour la tomodensitométrie à faisceau conique, et un potentiel de réduction de l'exposition aux rayonnements. Le TOF-CT consiste à éliminer les photons diffusés de l'image grâce à leur temps de vol plus long entre la source et le détecteur par rapport aux photons balistiques. La validation expérimentale des études et la production d'une première image TOF-CT avec une mise en œuvre pratique nécessitent un système d'acquisition de données (DAQ) capable de chronométrer des photons X de 30 à 120 keV avec une gigue temporelle inférieure à 200 ps RMS. Entre autres, le DAQ comprend un convertisseur temps-numérique conçu par notre groupe (GRAMS), un système de mesure auto-calibrant et auto-caractérisation capable de déphaser les signaux d'entrée pour les mesures de temps de vol. Un système sur module basé sur un FPGA établit la connexion avec un PC via une liaison Ethernet.

L'électronique montre un décalage d'horloge inter-canaux sous 300 ps RMS avant correction, une gigue cycle à cycle de 10,5 ps RMS et une gigue de période sous 6,5 ps RMS pour l'entiereté du système.

La TOF-CT vulgarisée

Dans le cadre du cours Vulgarisation scientifique par la bande dessinée de l'Université de Sherbrooke, l'étudiant au doctorat Julien Rossignol a créé une bande dessinée sur son projet de recherche.  Une bonne façon de se familiariser avec la modalité d'imagerie médicale TOF-CT!

Le projet TOF-CT en images