Un financement SINERGIA du FNS pour un projet d’imagerie médicale révolutionnaire à très haute résolution
Le professeur Giuseppe Iacobucci du Département de Physique Nucléaire et Corpusculaire (DPNC) de l’Université de Genève (UNIGE) reçoit un financement SINERGIA du FNS pour le projet 100µPET d’imagerie médicale à très haute résolution, en partenariat avec le Professeur Martin Walter des HUG et le Professeur Michael Unser de l’EPFL. Ce projet est pionnier dans l'imagerie moléculaire à ultra-haute résolution et veut rendre cette technologie disponible pour de nouvelles applications médicales de pointe. Il vise à développer un prototype de scanner TEP à ultra-haute résolution pour petits animaux, en combinaison avec des algorithmes avancés de reconstruction d'images. La première étape de ce projet est de réaliser, comme première application biomédicale, une imagerie moléculaire à ultra-haute résolution de l'apparition et de la progression de l'athérosclérose chez les souris ApoE-/-.
Le scanner à ultra-haute résolution utilisera une multicouche de capteurs de pixels en silicium monolithique comme support de détection. Contrairement aux scanners TEP usuels, le concept du projet 100µPET utilise les photons qui sont convertis à l'intérieur de feuilles de plomb de 50 µm. Les électrons produits sont détectés et mesurés dans des capteurs en silicium monolithique très précis de 100 µm d'épaisseur. Un empilement de 60 couches de détection plomb+silicium assure un rendement élevé, avec un pic de sensibilité de 4 %. La granularité spatiale du scanner de 100×100×200 µm3 fournira une résolution spatiale inégalée et des mesures de profondeur d'interaction révolutionnaires dans l’imagerie de haute qualité. La figure ci-contre montre l’influence de la résolution spatiale des images sur la détection des maladies.
Des développements majeurs
Le scanner nécessitera donc le développement d'algorithmes avancés de reconstruction d'images capables d'exploiter les millions de canaux de détection. Le principal défi pour le logiciel de reconstruction sera de traiter la grande quantité de données de capteurs fournies par le scanner de 100µPET, de réduire le bruit de mesure et de produire des reconstructions d'images avec la plus haute résolution spatiale possible dans un temps de calcul raisonnable. Pour ce faire, il faudra tirer parti des derniers développements de la technologie de reconstruction d'images, en particulier de l'utilisation de schémas de régularisation sophistiqués et de l'apprentissage machine.
Ces développements en matière d'instrumentation et de logiciels vont permettre de surmonter la limite de résolution actuelle des scanners TEP et d'ouvrir le champ à l'imagerie moléculaire à ultra-haute résolution. Ces avancées trouveront ensuite et certainement rapidement de nouvelles applications médicales dans l’imagerie de très haute précision pour l’Homme.
Contacts :
Giuseppe Iacobucci :
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