Ficha de revisão: Introduction à l'Imagerie Nucléaire et TEP

📋 Plan du Cours

1. Radiotraceurs et types d’imagerie nucléaire
2. Physique de la désintégration β+ et annihilation
3. Radionucléides TEP et caractéristiques temporelles
4. Coïncidences vraies, diffusées et aléatoires
5. Résolution spatiale en TEP et facteurs limitants
6. Acquisition TEP 2D et 3D avec septas
7. Technologie temps de vol en TEP
8. TEP numérique et principes des jonctions p-n
9. TEP numérique à base de SPAD et mode Geiger
10. Sinogrammes et reconstruction tomographique
11. Rétroprojection filtrée et artefacts
12. Reconstruction itérative MLEM et OSEM

📖 1. Radiotraceurs et types d’imagerie nucléaire

🔑 Notions clés & Définitions

• Radiotraceur : Un radiotraceur est un isotope radioactif utilisé pour suivre un processus biologique grâce à son émission détectable.
• TEP : La TEP est une imagerie tomographique qui détecte des photons issus de l’annihilation de positons émis par un radionucléide.
• TEMP : La TEMP est une imagerie tomographique qui détecte des photons gamma émis directement par un radionucléide.
• Imagerie planaire : L’imagerie planaire est une imagerie 2D obtenue par détection sans reconstruction tomographique, typiquement en scintigraphie.
• Imagerie tomographique : L’imagerie tomographique est une imagerie 3D reconstruite à partir de signaux détectés sous plusieurs angles.

📝 Points essentiels

• Les particules alpha sont très ionisantes mais peu pénétrantes, avec un parcours trop faible pour une détection externe.
• Les électrons sont ionisants et ont un libre parcours moyen très faible dans les tissus, donc ils sont utilisés surtout en radiothérapie.
• En médecine nucléaire, les émissions détectées pour l’imagerie externe sont principalement des photons gamma et des photons issus de l’annihilation.
• En TEP, le radionucléide émet un positon (radioactivité β+) qui parcourt quelques mm avant d’annihiler.
• L’annihilation produit deux photons gamma de 511 keV émis dans des directions opposées, détectés par la caméra TEP.
• En TEMP, le radionucléide émet des photons gamma directement, utilisés pour reconstruire une image 3D.

💡 Astuce mémo

TEP = Positons → annihilation → 2×511 keV ; TEMP = Gamma direct.

📖 2. Physique de la désintégration β+ et annihilation

🔑 Notions clés & Définitions

• β+ : Désintégration radioactive où un noyau émet un positon, qui peut ensuite s’annihiler avec un électron.
• Annihilation positon-électron : Processus où le positon rencontre un électron et produit deux photons γ d’énergie fixe de 511 keV chacun.
• Photons γ de 511 keV : Paires de photons issus de l’annihilation, dont l’énergie ne dépend pas du radionucléide émetteur.
• TEP : Tomographie par émission de positons qui détecte les photons issus de l’annihilation pour reconstruire des images.
• Cristal scintillateur en TEP : Matériau détecteur en TEP constitué de petits cristaux séparés par des réflecteurs, couplés à des photomultiplicateurs.

📝 Points essentiels

• La désintégration β+ conduit à l’émission de deux photons γ de 511 keV chacun, quel que soit le radionucléide.
• L’énergie 511 keV correspond à l’annihilation positon-électron et reste indépendante du radionucléide.
• Les radionucléides β+ utilisés en TEP ont des périodes courtes, par exemple 68Ga (75 s) et 82Rb (75 s).
• En TEP, le rôle du système est de stopper les deux photons γ et de convertir leur énergie en photons visibles ou UV détectables par les photomultiplicateurs.
• Le cristal en TEP est segmenté en petits cristaux (≈4×4×25 mm3) séparés par des réflecteurs qui guident la lumière vers les photomultiplicateurs.
• Le photon γ incident déclenche une chaîne de détection : interaction initiale (effet photoélectrique) puis dépôt d’énergie par ionisations/excitations, puis fluorescence lors du retour à l’état fondamental.

💡 Astuce mémo

β+ → annihilation → 2×511 keV : l’énergie est “la même pour tous”, donc la TEP “voit” toujours la même paire de γ.

📖 3. Radionucléides TEP et caractéristiques temporelles

🔑 Notions clés & Définitions

• Scintillateur : Un matériau scintillant émet de la lumière quand il est frappé par un photon gamma, transformant l’énergie incidente en signal détectable.
• Temps de décroissance : Le temps de décroissance est la durée caractéristique après laquelle l’intensité de scintillation diminue, liée à la vitesse d’émission des photons.
• Tube photomultiplicateur : Un tube photomultiplicateur (PM) convertit la lumière de scintillation en un signal électrique amplifié via une chaîne de dynodes.
• Cristal scintillant : Un cristal scintillant est un matériau cristallin utilisé en TEP pour produire une grande quantité de photons de scintillation par gamma incident.
• Pixellisation du cristal : La pixellisation du cristal consiste à découper le détecteur en éléments distincts pour identifier le lieu d’interaction du photon.

📝 Points essentiels

• Un scintillateur doit avoir une haute densité pour améliorer l’efficacité de détection des photons de 511 keV en TEP.
• Un bon scintillateur fournit une forte quantité de lumière totale, correspondant à un grand nombre de photons de scintillation par photon gamma détecté.
• Un temps de décroissance faible augmente le nombre de photons émis par unité de temps, ce qui améliore la résolution temporelle et réduit le temps mort.
• En TEP, l’énergie des photons gamma détectés est fixée à 511 keV, indépendamment du MRP utilisé.
• En scintigraphie conventionnelle, les photons gamma détectés ont une énergie plus faible (70–360 keV), ce qui impose en TEP des cristaux plus denses constitués d’atomes plus massifs.
• Le PM produit une impulsion électrique proportionnelle à l’énergie des photons gamma incidents via l’effet photo-électrique à la photocathode puis l’amplification par dynodes.

💡 Astuce mémo

Décroissance rapide → plus de lumière par temps → meilleure résolution temporelle (et moins de temps mort).

📖 4. Coïncidences vraies, diffusées et aléatoires

🔑 Notions clés & Définitions

• Cristal pixellisé : Un cristal pixellisé est un bloc scintillant découpé en petites zones séparées par un matériau réfléchissant pour localiser où l’interaction a eu lieu.
• Photomultiplicateurs : Un réseau de photomultiplicateurs convertit les photons de scintillation en impulsions électriques afin de déterminer le cristal d’interaction.
• Fenêtre temporelle de coïncidence : La fenêtre temporelle de coïncidence est l’intervalle de temps $\Delta t$ dans lequel deux détections sont considérées comme provenant d’une même annihilation.
• Ligne de réponse : La ligne de réponse est la droite reliant les deux points de détection des deux photons de 511 keV émis à 180° lors d’une annihilation.
• Collimation électronique : La collimation électronique est la méthode TEP qui remplace un collimateur physique par le choix de la fenêtre temporelle de coïncidence.

📝 Points essentiels

• En TEP, la localisation du cristal se fait en analysant la distribution des amplitudes des signaux des photomultiplicateurs sur le module.
• En sortie du calculateur, on obtient deux coordonnées $X$ et $Y$, une amplitude électrique $Z$ et le temps de détection en ns.
• En TEP, la collimation est électronique car on identifie deux photons de 511 keV détectés simultanément sur une couronne de détecteurs.
• Deux photons détectés dans la fenêtre $\Delta t$ définissent une coïncidence et l’annihilation se situe sur la ligne reliant leurs deux points de détection.
• Les événements détectés vérifient $Tot = V + D + A$, où $V$ sont les vraies coincidences, $D$ les coincidences diffusées et $A$ les coincidences aléatoires.
• Le nombre de coïncidences vraies est proportionnel à l’activité injectée et fournit une localisation exacte sur la ligne de réponse pour la reconstruction.

💡 Astuce mémo

TEP = 2 photons (511 keV) + timing court : si $\Delta t$ OK → ligne de réponse; sinon → diffusées ou aléatoires.

📖 5. Résolution spatiale en TEP et facteurs limitants

🔑 Notions clés & Définitions

• Collimation électronique : Méthode de TEP où l’absence de collimateur physique est compensée par le réglage de la fenêtre temporelle des coïncidences.
• Ligne de réponse : Droite reliant les deux détecteurs ayant enregistré des photons en coïncidence, utilisée pour localiser l’annihilation.
• Coïncidences vraies : Événements où les deux photons détectés proviennent de la même annihilation et donnent une localisation correcte sur la ligne de réponse.
• Coïncidences diffusées : Coïncidences où au moins un photon a subi une diffusion avant d’être détecté, ce qui dégrade la localisation et la quantification.
• Non-colinéarité : Écart angulaire entre les deux photons de 511 keV, qui n’est pas exactement de 180° après annihilation.

📝 Points essentiels

• Le nombre de coïncidences vraies est proportionnel à l’activité injectée, ce qui rend l’information utile à la reconstruction.
• Les coïncidences vraies donnent une localisation exacte du lieu d’annihilation sur la ligne de réponse.
• Les coïncidences diffusées entraînent une localisation inexacte, une baisse du contraste et un biais quantitatif sur les fixations mesurées.
• Les coïncidences aléatoires correspondent à des annihilations distinctes détectées comme si elles étaient simultanées, provoquant aussi une localisation inexacte et un biais quantitatif.
• La résolution spatiale des TEP actuelles est d’environ 4 à 5 mm au centre du champ de vue.
• La résolution spatiale dépend de la taille des cristaux, de la distance parcourue par le positon avant annihilation et de la non-colinéarité des deux photons.

💡 Astuce mémo

Vraies = bonnes (activité→image), Diffusées/Aléatoires = biais (contraste↓, quantif faussée). | 4–5 mm au centre : Cristal + Positon + Angle.

📖 6. Acquisition TEP 2D et 3D avec septas

🔑 Notions clés & Définitions

• Septa : Les septas sont des éléments de collimation qui limitent les coïncidences en bloquant des photons provenant de l’extérieur du champ de vue.
• Anneau de détection : L’anneau de détection est l’ensemble des cristaux et détecteurs qui enregistrent les photons en coïncidence pour former les LORs.
• Mode 2D TEP : Le mode 2D reconstruit des images à partir de coïncidences limitées par les septas, avec une reconstruction coupe par coupe axiale.
• Mode 3D TEP : Le mode 3D reconstruit l’image en utilisant toutes les LORs détectées dans tout le champ de vue, sans limitation par septas.
• Temps de vol TEP : La technologie temps de vol mesure la différence de temps d’arrivée des deux photons en coïncidence pour améliorer le rapport signal sur bruit et le contraste.

📝 Points essentiels

• En 2D, les septas réduisent les coïncidences aléatoires et diffusées dues à des photons venant de l’extérieur du champ de vue.
• En mode 2D, la reconstruction est « coupe par coupe » (axiale) et indépendante des coupes axiales.
• En mode 2D, l’échantillonnage axial spatial est limité par la taille des cristaux, ce qui limite la sensibilité par coupe.
• En mode 2D, la sensibilité correspond au nombre de coïncidences détectées par MBq injecté au patient.
• En passant en 3D (absence de septas), la sensibilité est multipliée par ~5 et varie axialement (plus élevée au centre qu’aux extrémités).
• En mode 3D, les algorithmes utilisent toutes les LORs détectées dans tout le champ de vue, ce qui augmente la complexité de reconstruction.

💡 Astuce mémo

2D = « coupe » (axial indépendant) ; 3D = « tout » (toutes les LORs) ; septas = anti-bruit (aléatoires/diffusées).

📖 7. Technologie temps de vol en TEP

🔑 Notions clés & Définitions

• Porteurs de charge : Les porteurs de charge sont les électrons et les trous d’électrons qui déterminent le comportement électrique d’un semi-conducteur.
• Dopage d’un semi-conducteur : Le dopage consiste à introduire des atomes étrangers dans la matrice pour augmenter le nombre d’électrons ou de trous disponibles.
• Jonction p-n : Une jonction p-n est l’interface entre une zone p et une zone n de semi-conducteur, formée à l’intérieur d’un monocristal.
• Zone de déplétion : La zone de déplétion est la région de transition où il reste des ions fixes et où les porteurs libres ont été recombinés.
• SPAD : Une SPAD est une photodiode à avalanche capable de déclencher une avalanche à partir de l’absorption d’un seul photon en mode Geiger.

📝 Points essentiels

• Le dopage remplace certains atomes initiaux et introduit un excès d’électrons (type n) ou un excès de trous (type p).
• À la jonction p-n, les porteurs libres se recombinent et laissent une zone de transition sans porteurs mobiles.
• Dans la zone de déplétion, les atomes restent fixes et on observe des ions positifs côté n et des ions négatifs côté p.
• Sans polarisation externe, la recombinaison crée un champ électrique interne lié à la charge de l’espace.
• Sous tension appliquée, l’électron migre vers la tension positive et le trou vers la tension négative.
• En imagerie TEP numérique, la jonction p-n est polarisée en inverse pour bloquer le passage des porteurs (diode bloquée).

💡 Astuce mémo

p-n : p = trous, n = électrons ; déplétion = ions fixes + plus de porteurs libres.

📖 8. TEP numérique et principes des jonctions p-n

🔑 Notions clés & Définitions

• Avalanche auto-entretenue : Une avalanche auto-entretenue est un régime où l’absorption d’un seul photon suffit à déclencher une multiplication de porteurs dans la jonction avalanche.
• Tension de claquage VBD : La tension de claquage VBD est la polarisation à partir de laquelle une jonction avalanche peut déclencher une avalanche par impact ionisant.
• SPAD : Une SPAD est une photodiode avalanche polarisée au-dessus de la tension de claquage pour détecter des photons individuels.
• Quench : Le quench est l’action de réduction rapide de la polarisation qui éteint l’avalanche afin d’éviter la destruction de la SPAD.
• SiPM : Un SiPM est une matrice de plusieurs milliers de SPAD fonctionnant en mode Geiger, dont le signal global reflète le nombre de photons détectés.

📝 Points essentiels

• En régime avalanche, des porteurs accélérés arrachent des électrons liés, ce qui augmente le nombre de porteurs et déclenche une avalanche en chaîne.
• Une SPAD fonctionne au-dessus de la tension de claquage VBD pour que l’absorption d’un seul photon suffise à initier l’avalanche auto-entretenue.
• Le quench est réalisé par un circuit qui détecte le courant divergent et abaisse la polarisation sous VBD, supprimant l’ionisation par impact et arrêtant le courant.
• Le reset correspond au retour de la tension de polarisation au-dessus de VBD pour permettre la détection d’un photon suivant.
• Le bord d’attaque de l’impulsion d’avalanche sert de marqueur temporel de l’arrivée du photon, avec une précision de l’ordre de la picoseconde.
• En TEP numérique, les impulsions issues des matrices SiPM sont traitées pour déterminer la localisation et l’énergie du photon gamma détecté.

💡 Astuce mémo

SPAD = Geiger au-dessus de VBD, puis Quench coupe sous VBD, puis Reset remonte au-dessus de VBD (bord d’attaque = temps du photon).

📖 9. TEP numérique à base de SPAD et mode Geiger

🔑 Notions clés & Définitions

• SPAD : Un type de détecteur photonique fonctionnant en mode Geiger, capable de compter des événements individuels pour une acquisition TEP numérique.
• Mode Geiger : Un mode de fonctionnement des SPAD où chaque photon déclenche une réponse détectable, permettant une mesure numérique des coïncidences.
• TEP numérique : Une technologie TEP où la détection et le traitement des signaux sont numériques, avec des paramètres de résolution et de collimation adaptés aux pixels.
• Cristaux LYSO pixélisés : Des cristaux scintillateurs découpés en pixels, utilisés en TEP numérique pour localiser l’interaction et améliorer la reconstruction.
• Collimation électronique (coïncidences) : Une méthode de sélection des événements en TEP basée sur les coïncidences entre détecteurs, plutôt que sur des collimateurs mécaniques.

📝 Points essentiels

• En TEP numérique, les cristaux sont pixélisés (LYSO) avec des tailles typiques de l’ordre de 3–4 mm × 3–4 mm × 20–25 mm, contre des cristaux analogiques plus grands et non pixélisés.
• En TEP numérique, l’énergie de détection est typiquement 40–250 keV et le pic 511 keV est exploité, alors qu’en TEMP analogique on utilise 40–620 keV avec une détection centrée sur 140 keV.
• En TEP numérique, la collimation est électronique via coïncidences, avec un seul collimateur constitué de trous carrés parallèles ajusté à la taille des pixels du cristal.
• La résolution temporelle est meilleure en TEP numérique (ordre de 250–385 ps) que dans la version analogique (ordre de 490–550 ps).
• La résolution spatiale en TEP numérique est d’environ 3,5 mm en tomo (contre ~4,5 mm en analogique, et ~6 mm en tomo pour l’autre configuration citée).
• La sensibilité en TEP numérique est plus élevée que dans la configuration analogique : ~13500 cps/MBq en mode 3D (contre ~7500 cps/MBq en analogique) et ~120 cps/MBq (contre ~70 cps/MBq) pour Tc99m.

💡 Astuce mémo

SPAD–Geiger = « compte les photons » : numérique = pixels (LYSO) + coïncidences (collimation électronique) → meilleure résolution temporelle et sensibilité.

📖 10. Sinogrammes et reconstruction tomographique

🔑 Notions clés & Définitions

• Sinogramme : Un sinogramme regroupe, pour une coupe, toute l’information obtenue en balayant tous les angles de projection.
• Projection : Une projection contient l’information relative à toutes les coupes, mais pour une seule incidence angulaire.
• Ligne de réponse LOR : Une ligne de réponse est l’ensemble des positions possibles des deux détecteurs en coïncidence, utilisé pour classer les événements dans le sinogramme.
• TEP 2D : En TEP 2D, les données sont organisées en sinogrammes correspondant aux projections mesurées pour différents angles.
• TEP 3D : En TEP 3D, les LOR obliques sont aussi mesurées, ce qui ajoute une dimension supplémentaire à l’organisation des sinogrammes.

📝 Points essentiels

• Sinogramme et projections portent la même information, mais avec une organisation différente des données.
• Un sinogramme correspond à l’information d’une coupe pour tous les angles de projection, tandis qu’une projection correspond à toutes les coupes pour un angle unique.
• Une acquisition produit P projections de dimension (X × Y) ou Y sinogrammes de dimensions (X × P).
• En TEP, une ligne du sinogramme correspond au nombre d’événements pour un ensemble de LOR parallèles à un angle spécifique f1.
• Les valeurs du sinogramme représentent le taux de comptage pendant le temps d’acquisition T.
• En TEP 3D, l’angle θ intervient aussi : les LOR obliques ajoutent une dimension supplémentaire aux sinogrammes.

💡 Astuce mémo

Sinogramme = Coupe × Tous les angles ; Projection = Toutes les coupes × Un angle.

📖 11. Rétroprojection filtrée et artefacts

🔑 Notions clés & Définitions

• Rétroprojection simple : Méthode de reconstruction qui projette en arrière les mesures 2D dans l’espace pour former des coupes, sans résoudre le problème de reconstruction de façon exacte.
• Artefacts en étoile : Défauts visuels en forme d’étoile qui apparaissent quand le nombre de projections est limité dans la rétroprojection.
• Rétroprojection filtrée : Reconstruction par rétroprojection après filtrage des projections, donnant une solution mathématiquement exacte au problème de reconstruction.
• Filtre Rampe : Filtre de reconstruction basé sur la transformée de Fourier, qui correspond au filtre mathématique exact du problème.
• Fenêtre d’apodisation de Hann : Fenêtre qui multiplie le filtre Rampe pour atténuer l’amplification des hautes fréquences et limiter le bruit.

📝 Points essentiels

• Avec un nombre fini de projections, il existe plusieurs reconstructions possibles (pas d’unicité) à partir des projections mesurées.
• Les artefacts en étoile proviennent du nombre limité de projections lors de la rétroprojection simple.
• La rétroprojection filtrée réduit les artefacts par rapport à la rétroprojection simple tout en fournissant une solution mathématique exacte.
• Le filtre Rampe amplifie fortement les hautes fréquences, ce qui améliore la résolution spatiale mais amplifie aussi le bruit.
• En pratique, on remplace le Rampe par Rampe×fenêtre d’apodisation pour limiter le bruit.
• Fenêtre de Hann : $w(\rho)=0{,}5\,(1+\cos(\pi\rho/\rho_c))$ si $\rho<\rho_c$, et $w(\rho)=0$ si $\rho\ge\rho_c$.

💡 Astuce mémo

Rampe = détails + bruit ; Hann = Rampe adoucie (coupe les hautes fréquences).

📖 12. Reconstruction itérative MLEM et OSEM

🔑 Notions clés & Définitions

• MLEM : Algorithme itératif de reconstruction TEP basé sur une maximisation de vraisemblance via Expectation Maximisation.
• OSEM : Version accélérée de MLEM qui regroupe les projections en sous-ensembles et met à jour l’image après chaque sous-ensemble.
• Sous-ensemble de projections : Découpage des projections en groupes utilisés successivement dans OSEM pour accélérer la convergence.
• Artefacts de reconstruction : Défauts récurrents dans les images reconstruites, liés au processus itératif et aux traitements de filtrage.

📝 Points essentiels

• La reconstruction itérative offre une linéarité : doubler l’activité entraîne une absorption doublée dans l’image reconstruite.
• La méthode itérative est généralement plus rapide à calculer et plus simple à mettre en œuvre que des approches analytiques équivalentes.
• Le réglage du bruit et de la résolution spatiale peut être contrôlé, par analogie avec un filtrage (effet de l’itération).
• Des artefacts en forme de lignes (grèves) peuvent apparaître à cause du processus de reconstruction lui-même.
• Des « zones blanches » peuvent apparaître près de structures à fort contraste, liées à l’introduction de valeurs négatives par le filtrage.

💡 Astuce mémo

MLEM = « lent mais fidèle », OSEM = « même recette, sous-ensembles ».

📅 Repères chronologiques

Date	Événement
2005	Premier système TEP « temps de vol » commercialisé par Philips
années 80	Premiers développements de la technologie temps de vol
75 s	Période courte citée pour 82Rb (75 s)

📊 Tableaux de synthèse

TEMP vs TEP (repères techniques)

Aspect	TEMP	TEP
Radiotraceur	Émetteur de photons γ	Émetteur de positons (b+)
Collimation	Collimation analogique par collimateurs en plomb	Collimation électronique par coïncidences (fenêtre temporelle)
Énergie détectée	40–620 keV (analogique)	511 keV (fixe)
Résolution temporelle	Ordre de la ms (490–550 ps cité)	Ordre de la ms (250–385 ps cité)

⚠️ Pièges & confusions fréquents

1. Confondre l’énergie détectée : en TEP c’est 511 keV (fixe), alors qu’en scintigraphie conventionnelle on parle de 70–360 keV.
2. Croire que la collimation en TEP est mécanique : en TEP, elle est « électronique » via la fenêtre temporelle de coïncidence.
3. Inverser les rôles des coïncidences : vraies = localisation utile sur la ligne de réponse, diffusées/aléatoires = localisation inexacte et biais quantitatif.
4. Penser que l’énergie 511 keV dépend du radionucléide : elle correspond à l’annihilation positon-électron et reste indépendante.
5. Oublier que la résolution spatiale dépend aussi de la non-colinéarité (angle ≠ 180° strict) et du parcours du positon (quelques mm).
6. Confondre 2D et 3D TEP : en 2D les septas limitent les LORs (coupe par coupe), en 3D on utilise toutes les LORs du champ de vue.
7. Croire que la rétroprojection filtrée est la même chose que la rétroprojection simple : la filtrée utilise le filtre Rampe (souvent Rampe×Hann) pour réduire les artefacts.

✅ Checklist Examen

1. Définir radiotraceur, imagerie planaire (2D) et imagerie tomographique (3D) et relier TEMP/TEP aux émissions correspondantes.
2. Expliquer pourquoi alpha et électrons ne sont pas adaptés à une détection externe en médecine nucléaire (parcours trop faible).
3. Décrire le schéma β+ → annihilation et conclure que l’annihilation produit 2 photons γ de 511 keV dans des directions opposées.
4. Donner l’idée clé : en TEP, l’énergie des photons détectés est 511 keV quel que soit le MRP, et relier cela au besoin de cristaux plus denses.
5. Décrire le principe de scintillation en TEP : interaction γ → photoélectron → ionisations/excitations → fluorescence, puis conversion par photomultiplicateurs.
6. Expliquer comment la pixellisation et l’électronique de localisation fournissent X, Y, amplitude Z et le temps de détection.
7. Définir fenêtre temporelle de coïncidence, ligne de réponse (LOR) et collimation électronique, puis relier coïncidences à Tot = V + D + A.
8. Classer les coïncidences vraies, diffusées et aléatoires et préciser leurs effets sur localisation, contraste et quantification.
9. Énoncer les facteurs limitants de la résolution spatiale TEP (taille des cristaux, parcours du positon, non-colinéarité) et la valeur ~4–5 mm au centre.
10. Comparer acquisition 2D vs 3D : rôle des septas, reconstruction coupe par coupe en 2D, sensibilité multipliée par ~5 en 3D et augmentation des aléatoires/diffusées (ordres de grandeur).
11. Expliquer la technologie temps de vol : principe Δt et ce que cela améliore (S/B, contraste, sensibilité) avec les repères chiffrés cités.
12. Décrire la jonction p-n : recombinaison, zone de déplétion (ions fixes), et polarisation inverse bloquant le passage des porteurs.
13. Décrire SPAD en mode Geiger : tension au-dessus de VBD, avalanche auto-entretenue, quench (abaissement sous VBD) et reset (remontée).
14. Expliquer le rôle du bord d’attaque de l’impulsion comme marqueur temporel (précision picoseconde) et comment SiPM/électronique déterminent localisation et énergie en TEP numérique.