Le scanner X : le passage du noir et blanc à la couleur pour bientôt, grâce aux pixels hybrides

par Christian Morel (CPPM Marseille)

vendredi 4 juin 2010, 14:00 → 15:00 Europe/Paris

Auditorium

Les pixels hybrides développés originellement pour suivre la trajectoire de particules chargées en physique des hautes énergies constitue une rupture technologique pour l'imagerie par rayons X lorsqu'ils sont utilisés pour détecter un à un les rayons X qui les traversent. Un détecteur à pixels hybrides combine un capteur de silicium ou de tellure de cadmium segmenté en pixels de quelques centaines de microns avec des microcircuits d'acquisition de données connectés à chaque pixel par une microbille de soudure. Les caméras à pixels hybrides XPAD développées au CPPM comptent près d'un demi-million de pixels de 130 µm opérés simultanément, qui fournissent jusqu'à 1000 images par seconde. Utilisés comme compteurs de photons, chaque pixel hybride dénombre un à un les rayons incidents dont l'énergie est supérieure à une valeur de seuil réglable individuellement. Ce comptage s'effectue sans bruit et sans temps mort sur une dynamique très élevée, qui s'étend de moins d'un photon par minute par pixel à près d'un millions de photons par pixel et par seconde. Ceci permet d'ouvrir de nouvelles perspectives en tomographie par rayons X pour améliorer le contraste et diminuer la dose d'exposition, comme par exemple de combiner cette approche à la tomographie par émission de positons (une modalité d'imagerie utilisée en médecine nucléaire) pour observer simultanément in vivo le métabolisme et l'anatomie. De plus, au contraire des caméras CCDs ou CMOS qui équipent les caméras numériques comme les scanners à rayons X, le comptage de photons permet d'obtenir une information sur l'énergie des photons détectés. Cette particularité va pouvoir faire évoluer la tomographie à rayons X du noir et blanc à la couleur, où l'énergie des rayons X détectés permettra d'identifier certains éléments traversés par ceux-ci. Ainsi, le défi que nous allons mener ces prochaines années est de faire de la "tomographie couleur" une modalité d'imagerie moléculaire anatomo-fonctionnelle à part entière.