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Sujets de thèse
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DRF : Sujet de thèse SL-DRF-17-0382

DOMAINE DE RECHERCHE
Physique des particules / Physique corpusculaire et cosmos
INTITULÉ DU SUJET Français English

Développement d’un scanner TEP temps-de-vol à haute résolution spatiale

RÉSUMÉ DU SUJET

La Tomographie par Émission de Positrons (TEP) est une technique d’imagerie utilisée largement dans le traitement de cancer et dans les recherches neurobiologiques. Il s’agit de détecter deux photons de 511 keV produits par l’annihilation d’un positon dans les tissus. Elle image ainsi l’activité biologique des organes.

La technique « temps-de-vol » utilise la mesure de différence de temps de détection des deux photons pour améliorer le rapport signal sur bruit et la qualité des images reconstruites. Actuellement, les meilleurs scanners commerciaux obtiennent une résolution en temps de 350 ps (FWHM).

Dans cette thèse nous proposons de développer un détecteur innovant, utilisant la détection de la lumière Tcherenkov produite par la conversion des photons de 511 keV. Nous calculons une résolution en temps meilleure que 150 picoseconde.

La détermination précise du point d'annihilation des positons est importante pour reconstruire les images avec un bon contraste. En particulier, elle est utile en neuro-imagerie, c’est a dire lors d’études sur le cerveau et d’études précliniques sur des modèles animaux de rongeurs. Le scanner proposé doit permettre une haute résolution spatiale et une efficacité de détection élevée.

Vous serez accueilli à l’IRFU au Service de Physique des Particules et travaillez sur la co-direction de Viatcheslav Sharyy, groupe CaLIPSO et Sébastien Jan, de Service Hospitalier de Fréderic Joliot de l'I2BM-CEA.

Le travail de thèse consistera en la mise en œuvre d’un prototype du détecteur, (étalonnage des électroniques et des modules de détection), la simulation de ce détecteur complet au moyen des logiciels GEANT 4. La deuxième étape sera la caractérisation et l'optimisation des performances de détection au moyen du logiciel GATE (optimisation de la géométrie, pour les meilleures performances) et le développement d'algorithmes de reconstruction d’image optimisés pour les machines TEP à haute résolution spatiale et à temps de vol.

FORMATION NIVEAU MASTER RECOMMANDÉ

Connaissances en physique subatomique : interactions rayonnement matière, radioactivité, et instrumentation de détection des particules. Un gout affirmé pour le travail expérimental. Connaissance en C++ et du logiciel Geant 4 sera un avantage.

INFORMATIONS PRATIQUES
Institut de recherche sur les lois fondamentales de l'univers
Service de Physique des Particules
Groupe DO
Centre : Saclay
Date souhaitée pour le début de la thèse : 01/10/2017
PERSONNE À CONTACTER PAR LE CANDIDAT

Viatcheslav SHARYY  

CEA
DSM/IRFU/SPP/CaLIPSO
CEN Saclay
DSM, IRFU, SPP
Bat. 141
91191 Gif-sur-Yvette

Téléphone : +33 1 69 08 61 29

UNIVERSITÉ / ÉCOLE DOCTORALE
Paris Sud
PHENIICS
DIRECTEUR DE THÈSE

Viatcheslav SHARYY

CEA
DSM/IRFU/SPP/CaLIPSO
CEN Saclay
DSM, IRFU, SPP
Bat. 141
91191 Gif-sur-Yvette