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Grant: Idea to Innovation

Université de Sherbrooke

$125,000.00

Tomodensitométrie par temps de vol de photons - preuve par l'image

EF 2019-20

Résumé
L'imagerie par rayons X 2D et son pendant 3D, la tomodensitométrie, sont utilisées pour identifier toute malformation structurelle, localiser les tumeurs, voire mesurer des volumes d'éjections cardiaques. Vers les années 1970-90, les développements majeurs en imagerie par rayon X et en tomodensitométrie visaient majoritairement l'augmentation du contraste de l'image pour faciliter la pose d'un diagnostic. Faute d'amélioration de la résolution spatiale et des techniques de rehaussement des images développées récemment, l'augmentation du contraste était réalisée par une augmentation de la dose injectée dans le patient. Au tournant des années 2000, des études ont démontré l'effet néfaste de la dose, notamment en pédiatrie où on a observé des inductions de cancers post scans, voire des modifications génétiques, chez cette population maintenant considérée comme radiosensible. Plusieurs méthodes ont ensuite été développées pour réduire la dose tout en conservant le contraste. Dans tous les cas de figure de l'imagerie par rayons X et de la tomodensitométrie, l'image est principalement entachée du bruit provenant de photons ayant diffusé dans le sujet. Ces derniers ont dévié de leur parcours original et sont captés dans des détecteurs voisins. Bien que des collimateurs mécaniques puissent être utilisés pour limiter leur détection, la surface photosensible est alors fortement réduite et cette perte doit être compensée par une augmentation de la dose pour obtenir un contraste suffisant. Ce projet innovateur cible la réduction de la surexposition aux rayons X et utilise le temps de vol des photons pour déterminer si ces derniers ont réalisé un parcours en ligne droite entre la source et les détecteurs ou s'ils ont dévié et ont mis plus de temps que prévu pour atteindre les détecteurs. Nous avons démontré que cette technique s'affranchit des problèmes de collimateurs et permet une réduction de la dose d'un facteur 4 dans certaines topologies. Ce projet INNOV phase 1 vise à acquérir une première image d'un tomodensitomètre par temps de vol et intéresser l'industrie à investir dans la poursuite du développement vers une version commercialisable.
Programme
Idea to Innovation
Emplacement
Quebec, Canada
Type de bénéficiaire
Academia
Type
Grant
Source
NSERC's Awards Data

Tel que publié

Application id
538540-2019
Name nom
Fontaine, Réjean
Department département
Génie électrique et génie informatique
Organization id
68
Institution établissement
Université de Sherbrooke
Province en
Québec
Province fr
Québec
Country en
CANADA
Country fr
CANADA
Fiscal year exercice financier
2019
Competition year année de concours
2019
Award amount
125000
Program id
I2IPJ
Program name en
Idea to Innovation
Program name fr
De l'idée à l'innovation
Group en
RESEARCH PARTNERSHIPS
Group fr
PARTENARIATS DE RECHERCHE
Committee code
96
Committee name en
RPP Internal Decision Cttee
Committee name fr
Cté de décision interne - PPR
Area of application code
1211
Area of application group en
Advancement of knowledge
Area of application group fr
Avancement des connaissances
Area of application en
Medical and health sciences
Area of application fr
Sciences médicales et de la santé
Research subject code
2518
Research subject group en
Electrical and electronic engineering
Research subject group fr
Génie électrique et électronique
Research subject en
Instrumentation and measurements
Research subject fr
Instrumentation et mesures
Installment
inst:1 - 1
Partie
1
Nb partie
1
Application title
Tomodensitométrie par temps de vol de photons - preuve par l'image
Keyword
NSERC
Application summary
L'imagerie par rayons X 2D et son pendant 3D, la tomodensitométrie, sont utilisées pour identifier toute malformation structurelle, localiser les tumeurs, voire mesurer des volumes d'éjections cardiaques. Vers les années 1970-90, les développements majeurs en imagerie par rayon X et en tomodensitométrie visaient majoritairement l'augmentation du contraste de l'image pour faciliter la pose d'un diagnostic. Faute d'amélioration de la résolution spatiale et des techniques de rehaussement des images développées récemment, l'augmentation du contraste était réalisée par une augmentation de la dose injectée dans le patient. Au tournant des années 2000, des études ont démontré l'effet néfaste de la dose, notamment en pédiatrie où on a observé des inductions de cancers post scans, voire des modifications génétiques, chez cette population maintenant considérée comme radiosensible. Plusieurs méthodes ont ensuite été développées pour réduire la dose tout en conservant le contraste. Dans tous les cas de figure de l'imagerie par rayons X et de la tomodensitométrie, l'image est principalement entachée du bruit provenant de photons ayant diffusé dans le sujet. Ces derniers ont dévié de leur parcours original et sont captés dans des détecteurs voisins. Bien que des collimateurs mécaniques puissent être utilisés pour limiter leur détection, la surface photosensible est alors fortement réduite et cette perte doit être compensée par une augmentation de la dose pour obtenir un contraste suffisant. Ce projet innovateur cible la réduction de la surexposition aux rayons X et utilise le temps de vol des photons pour déterminer si ces derniers ont réalisé un parcours en ligne droite entre la source et les détecteurs ou s'ils ont dévié et ont mis plus de temps que prévu pour atteindre les détecteurs. Nous avons démontré que cette technique s'affranchit des problèmes de collimateurs et permet une réduction de la dose d'un facteur 4 dans certaines topologies. Ce projet INNOV phase 1 vise à acquérir une première image d'un tomodensitomètre par temps de vol et intéresser l'industrie à investir dans la poursuite du développement vers une version commercialisable.