III.6. Les détecteurs matriciels au silicium
amorphe :
Cette méthode de conversion est indirecte: les photons
X sont d'abord convertis en photons lumineux par une couche de scintillation,
comme dans les écrans renforçateurs, puis en signal
électrique.
Le détecteur est un support en verre recouvert d'une
couche de silicium amorphe sur laquelle est déposée une matrice
de photodiodes et de transistors TFT (Thin Film Transistors). Un écran
fluorescent d'iodure de césium se trouve superposé à la
matrice.
Le fonctionnement est le suivant (Fig.3) :
Fig.3 : Schéma de principe du fonctionnement
d'un détecteur au silicium amorphe
Le processus de lecture est répété ligne
par ligne pour constituer une image complète qui est
présentée sur un moniteur pour ensuite être traitée
suivant les procédés informatiques habituels.
Le principe est celui d'un détecteur linéaire
formé de 320 fils baignant dans un mélange gazeux.
La chambre à fils, utilisée en radiologie, est
un détecteur de particules à gaz (20% de CO2 et 80% de
xénon) qui se présente sous la forme d'un boîtier
d'aluminium de 50 cm de large sur 2 cm d'épaisseur.
Cette chambre contient 320 fils de cuivre de 5 cm de long et
de 10 microns de diamètre, tendus comme une trame de tissage. Chaque fil
est distant de 1,2 mm. Les cathodes se trouvent de part et d'autre du plan des
fils.
L'ensemble, faisceau de rayons X et détecteur, balaie
la région anatomique explorée. La chambre proportionnelle multi
fils permet un comptage des photons un à un et le signal de sortie est
directement numérique.
Fig.4 : Schéma de principe du fonctionnement
du détecteur de G. Charpak
Des essais réalisés sur 250 patients auront
montré la possibilité de diviser les doses par 4 pour les poumons
de face, 10 pour la colonne et 20 pour le bassin. Ces résultats
prometteurs nécessitent toutefois une poursuite du développement
de ce dispositif, notamment dans l'amélioration de la résolution
d'image (résolution spatiale 0,6 x 0,6 mm).
Tableau N°1 : Tableau
récapitulatif des propriétés des
détecteurs
numériques / couple écran - film
:
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Champ d'application
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Avantages
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Inconvénients
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Fournisseurs
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Ampli de
brillance
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- Radiologie
générale
- Pédiatrie
- Nécessité d'une
saisie rapide des images
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- Numérisation
directe
- Scopie
- Pas de
manipulation de
cassettes
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- Surface limitée
(30 à 40 cm de
diamètre)
- Pas d'utilisation au
lit du patient
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- Siemens
- Philips
- GE
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Plaques ERLM ou
Photostimulables
|
- Radiographies
au lit
- Radiologie
ostéoarticulaire et thoraciques
- Urgences
traumatiques
- Services de
réanimation et de soins intensifs
|
- Réponse linéaire
supérieure aux
réponses des
films
- Grande
dynamique d'image permettant une
excellente résolution en
contraste
- Intégration aux
installations
existantes
- S'adaptent aux
installations
existantes
|
- Artéfacts
possibles liés à la
structure de
l'écran, la lecture
et l'impression.
- La cassette doit
être lue
rapidement pour
éviter une image bruitée
- Manipulation de la
cassette (Passage
dans un lecteur,
transport, ...)
- Pas de scopie
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- Fuji
- Kodak
- Agfa
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Détecteurs CCD
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- Dentaire
- Mammographie
|
- Pas de
manipulation
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- Sensible aux
rayons X (Plaque
de fibres optiques)
- Réservé aux petits champs (dentaire,
mammographie)
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- Trex,
- Apelem
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Champ d'application
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Avantages
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Inconvénients
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Fournisseurs
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- Radiologie
|
- Pas de
|
- Protection des
|
- Trixe
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générale
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manipulation
|
composants
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- GEMS
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- Le césium
|
électroniques
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- Canon
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permet de
conserver une
résolution élevée quand
l'épaisseur du patient augmente
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sensibles aux
rayonnements ionisants par du
plomb.
- Investissement ?
- Limites en
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- Varian
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- Temps
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Mammographie à
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Détecteurs
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d'acquisition de 5
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basse énergie (~
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matriciel au
silicium amorphe
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sec
- Image de bonne
qualité
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20 kV).
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- Sensibilité >
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Film
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- DQE meilleure
que les films
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? réduction des doses ?
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- Grand champ (43
x 43 cm)
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Détecteur matriciel au
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- Conversion
directe des
rayons X en
signal électrique
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- Durée de vie
limitée en fonction de la dose RX reçue
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- Sterling
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sélénium
amorphe
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- 20 secs entre deux
acquisitions
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? Pas d'imagerie
dynamique
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Les principaux paramètres caractéristiques sont
:
· La résolution spatiale :
détection du plus petit élément possible au sein d'une
image. Elle est donnée par la fonction de transfert de modulation
(variation du contraste de l'image en fonction de la fréquence de
l'objet pour un contraste donné).
· L'efficacité quantique de détection
(EQD) : elle reflète l'aptitude du système à convertir
fidèlement l'image radiante sans la distordre en comparant le rapport
signal/bruit en sortie au rapport signal/bruit en entrée.
· La sensibilité : plus petite variation
d'absorption des rayons X que l'on arrive à mesurer.
· La dynamique de l'objet : correspond au rapport de
l'amplitude du signal non atténué sur l'amplitude du bruit du
signal le plus atténué.
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