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Gamma caméra



L'instrument de médécine nucléaire le plus répandu

Les « gamma-caméras » ou caméras à scintillation sont des appareils qui permettent aux médecins nucléaires d'effectuer des « scintigraphies », examens qui fournissent des diagnostics détaillés sur le fonctionnement de la thyroïde, du cœur, des poumons, et de bien d'autres parties du corps. Les scintigraphies tirent leur nom de la faculté de certains cristaux, comme l'iodure de sodium, de scintiller (émission lumineuse) sous l'effet des rayonnements.

Gamma-caméra à double-tête
Cette gamma-caméra est équipée d'une double tête de détection. La tête inférieure est en partie masquée sous le lit d'examen. L'ensemble peut se déplacer selon l'axe du lit pour effectuer une scintigraphie corps entier. En doublant le nombre de gamma utiles, on effectue ainsi une scintigraphie de face et une scintigraphie de dos avec la même quantité de traceur radioactif injecté. Comparée à une caméra TEP, une gamma-caméra, même à double tête, nécessite une installation peu lourde. Un grand nombre d'hôpitaux en sont équipés.
CHU Avicenne

L'examen consiste à administrer au patient une molécule marquée à l'aide d'un isotope radioactif gamma, car ces rayons pénétrants sont susceptibles de sortir du corps et d'atteindre les dispositifs de détection. La molécule dont on cherche à suivre le devenir dans l'organisme est choisie en fonction du diagnostic à effectuer. Une fraction minime d'isotope radioactif suffit, étant donnée l'extrême sensibilité des systèmes de détection capables de compter les désintégrations d'atomes individuels.

Principe de détection d'une gamma-caméra
Dans une gamma-caméra, chaque atome qui se désintègre émet un photon gamma. Connaissant la position de l'impact d'un de ces photons sur le détecteur, il faut connaître sa direction pour remonter au point d'origine. Une collimation est nécessaire. Cette collimation est obtenue par des canaux en plomb sélectionnant les photons ayant une direction donnée. Sur la figure, seul le photon A qui atteint le scintillateur sera détecté par les photomultiplicateurs, les photons B et C étant absorbés par le plomb. On demande aussi que l'énergie déposée dans le scintillateur corresponde à l'énergie attendue, 140 keV par exemple pour un gamma du technétium.
André Aurengo, Hôpital Pitié-Salpêtrière

Comme son nom l'indique, la « gamma-caméra » détecte les scintillations produites par les rayons gamma émis par le marqueur radioactif. Il s'agit, à partir de l'observation d'un grand nombre de scintillations, de localiser la radioactivité des molécules émettrices.

Grâce à l'informatique, des calculs complexes transforment la répartition de la radioactivité en information utile pour le médecin. Des images sont formées en une fraction de seconde. On peut suivre ainsi en temps réel le rythme de la contraction cardiaque ou la filtration du plasma sanguin dans un rein. Une scintigraphie par gamma-caméra donnera une image du squelette, en injectant dans une veine du malade une solution contenant un isotope radioactif se fixant de préférence sur les os. On détectera ainsi la présence d'éventuelles métastases osseuses.

La découverte de la caméra à scintillation est due à un physicien américain, H.O.Anger, qui en réalisa le prototype à Berkeley en 1957. La gamma-caméra s'est révélée d'un apport irremplaçable pour réaliser de nombreux diagnostics. Elle est devenue l'instrument de prédilection de la médecine nucléaire. On en dénombrait environ 14000 dans le monde en 1996.

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Traduction anglaise