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La scintigraphie, ou l'imagerie par émission est un mode d'imagerie médicale appartenant à la médecine nucléaire. Pour de telle acquisition, on effectue un marquage d'un organe du patient ou de cellules à l'aide d'une dose minime d’un traceur radioactif émettant des photons γ.
On utilise une gamma caméra à scintillation pour acquérir les images. La caméra possède une collimation spatiale composée d'un collimateur à trous parallèles, permettant la sélection des photons γ qui frappent ce collimateur de façon perpendiculaire à sa surface. La collimation est essentielle pour déterminer l'origine des photons, puisqu'une focalisation optique est impossible pour des photons énergétiques. En ne conservant que les photons parallèles à l'axe, on réalise une projection de la source d'émission (l’organe ou les cellules d’intéret) sur l'écran d'observation (la caméra). Ensuite, une collimation énergétique évalue l'énergie des photons γ et ne retient que ceux ayant l'énergie caractéristique du radio-traceur. Ceci permet, entre autres, de rejeter les photons diffusés. Finalement la caméra détecte et comptabilise la position des photons acceptés à l'aide d'un écran scintillateur (transformant les photons γ en photons visibles) d'une circuiterie électronique et de logiciel interne.
Puisque la quantité de radioactivité que l'on peut donner au patient est faible, que l'image est construite photon par photon, et que l'on doit en rejeter une grande partie dans la collimation spatiale (environ 99 %), on doit utiliser des photomultiplicateurs. Ces dispositifs agissant comme amplificateur sont relativement volumineux et limitent le nombre que l'on peut utiliser dans une caméra-gamma. Cependant, puisqu'il est possible de faire de l'interpolation entre les photomultiplicateurs pour déterminer la position de scintillation, la résolution spatiale n'est pas limitée que par le nombre de détecteur. En effet, le principe de positionnement utilise le calcul du «centre de masse», et permet d'obtenir une résolution spatiale inférieure à la dimension des photomultiplicateurs. Le positionnement étant déterminé par statistique, le nombre de photons observés va limiter la précision de l'estimation.
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