Brevet FR2434608A1 — publié le 19800328

Les maladies cardiaques coronariennes sont responsables de près des deux tiers des décès dans le monde occidental des mâles adultes de 30 à 64 ans. Sur tous les individus qui éprouvent leur premier infarctus du myocarde, plus de la moitié n'ont jamais eu de signes ni symptômes antérieurs d'une maladie cardiaque coronarienne. Il est, par conséquent, désirable de pouvoir effectuer une détermination précoce de l'existence, de l'emplacement et de la gravité des lésions dues à une sténose des artères coronaires d'une manière qui soit appropriée pour l'examen d'un grand nombre d'individus. Actuellement, la coronarographie donne plus d'informations utiles sur l'état des artères coronaires que toute autre technique. Cependant, le taux de mortalité et l'incidence des complications importantes résultant de ce procédé sont d'une importance inacceptable et le mode opératoire est douloureux, onéreux et long.Pour cette raison, l'angiographie des artères coronaires n'est pas effectuée sur des individus qui ne présentent pas de symptômes et elle ne convient pas pour effectuer un dépistage systématique portant sur des populations importantes Conformément à la présente invention, les lésions arthérosclérotiques sténosées des artères coronaires sont détectées en injectant un certain nombre de sources de signaux constituées par des macro-particules, telles que des macro-particules émettant des positonas, dans le sang en circulation d'un sujet pour déterminer la vitesse d'écoulement du sang dans ses vaisseaux coronaires. Du fait de la forte résistance périphérique du réseau vasculaire myocardique et de la plage importante de changements de résistance autorégulateurs dont dispose la circulation coronaire, il faut des sténoses coronaires de 80 à 90% pour que le volume de l'écoulement du sang dans les artères coronaires soit diminué. Cette propension du débit volumétrique du sang coronarien à rester normal, même en présence de graves sténoses, est responsable de l'apparition tardive ou de l'absence des symptômes d'angine de poitrine et de configurations d'électrogrammes diagnostiques même en présence de sténoses coronaires et explique pourquoi la mesure du débit volumétrique du sang n'offre qu'une faible sensibilité pour la détection des maladies coronariennes. Cependant, cette propension du débit volumétrique du sang à rester normal, même en présence d'une grave sténose, produit cette caractéristique distinctive que le sang s'écoulant par un segment artériel sténosé doit avoir une vitesse élevée. En fait, pour maintenir constant le débit volumétrique, la vitesse moyenne du fluide dans un segment sténosé d'une artère doit changer d'une manière qui est exactement inversement proportionnelle au changement de la section de passage entre le vaisseau sanguin normal et le vaisseau sténosé. Lorsque la sténose coronarienne devient de plus en plus grave, les accroissements de la vitesse d'écoulement du sang deviennent de plus en plus grands. Des sources de signaux constituées par des macro-particules discrètes, telles que des macro-particules radio-actives émettrices de positons, de dimensions suffisamment petites pour traverser les réseaux capillaires sont injectées par une injection intraveineuse et sont reparties au hasard dans le volume du sang en circulation. Les macro-particules sont dépistées dans trois dimensions chaque fois qu'elles se trouvent dans la région du coeur au moyen de détecteurs de rayons gamma à haute résolution et à grande vitesse qui entourent la poitrine. Ces enregistrements des positons de macro-particules en fonction du temps sont analysés et chaque fois qu'une macro-particule suit un trajet indiquant qu'elle circule dans une artère coronaire, la vitesse du sang au cours de son écoulement dans l'artère est mesurée #en mesurant le temps de transit de la macro-particule. A partir des données accumulées relatives à de multiples transits de macro-particules dans le réseau coronaire, une représentation à trois dimensions des sections de passage du réseau d'artères coronaires est construite D'autres caractéristiques de l'invention apparaîtront à la lecture de la description qui va suivre et à l'examen des dessins annexés dans lesquels la Fig 1 est une vue en perspective d'un coeur humain montrant les principales artères coronaires; la Fig 2 est une représentation. schématique de l'appareil de la présente invention montrant les détecteurs de radiations disposés autour de la région du coeur d'un sujet; la Fig. 3 est une représentation schématique d'une chambre proportionnelle à fils multiples qui peut etre utilisée comme détecteur dans l'appareil de la Fig. 2;; la Fig. 4 est un organigramme montrant le fonctionnement du processeur de données de la Fig. 2; la Fig. 5 est une représentation graphique des données accumulées au cours d'un unique créneau de temps de fonctionnement selon la présente invention; et la Fig. 6 est une représentation graphique des configurations de données affichées représentatives de diverses trajectoires des macro-particules dans le coeur et autour du coeur d'un sujet. Il y a trois artères coronaires principales qui se ramifient d'une manière quelque peu irrégulière pour former en moyenne une dizaine de vaisseaux secondaires, comme représenté sur la Fig. 1. Les lésions artériosclérotiques sont limitées aux segments épicardiques des vaisseaux coronaires et elles s'étendent rarement au-delà des parties les plus proximales des vaisseaux secondaires. La plus forte concentration de lésions artériosclérotiques se trouve dans les deux à trois premiers centimètres de l'artère coronaire antérieure gauche descendante 3 mais les lésions sont, par ailleurs, distribuées relativement au hasard dans les artères primaires et secondaires proximales Soixantedix pour cent de toutes les lésions coronaires artériosclérotiques se trouvent dans les 4 centimètres les plus proches des artères coronaires principales. La vitesse moyenne d'écoulement sanguin dans les vaisseaux coronaires épicardiques est de l'ordre de 30 cm/s. Une sténose de 50% est, en général, considérée comme d'une importance significative. Pour être utile, l'appareil devrait etre capable de distinguer les vaisseaux normaux des vaisseaux sténosés à 5O# et il devrait être capable de déterminer des réductions supplémentaires significatives des sections de ces vaisseaux. Les vitesses d'écoulement sanguin types dans des vaisseaux sténosés à divers degrés sont les suivantes Degré de sténose Vitesse moyenne 0% 30 cm/s 50% 60 cm/s 60% 75 cm/s 70% 100 cm/s 80% 150 cm/s 90% 300 cm/s Etant donné la vitesse d'écoulement coronarien nominale au repos et d'environ 30 cm/s, l'appareil devrait, idéalement, être capable de distinguer une vitesse d'écoulement de 60-75 cm/s d'une vitesse de 30 cm/s afin de détecter des lésions d'importance significative et de distinguer les unes des autres les vitesses de 75, 100, 150 et 300 cm/s, afin de suivre les accroissements additionnels de 10% chacune des sténoses. On connait des macro-particules émettant des positons qui peuvent parcourir quelques millimètres dans le sang ou les tissus avant d'être arrêtés, Chaque positon est alors capturé par un négaton du tissu local et les deux électrons se dématérialisent en produisant deux rayons gamma chaun de 511 keV qui se propagent dans des directions presqu'exactement opposées. Les rayons gamma peuvent être détectés à une certaine distance avec une bonne résolution spatiale et une ligne droite joignant les points où les rayons gamma auront été détectés passera par leur point d'origine commun et à quelques millimètres de la source émettrice de positons.Si l'on détecte un certain nombre de paires de rayons gamma émis par une unique source stationnaire, les lignes tirées entre les paires détectées stintersectent à un point dans l'espace, définissant la position de la source émettrice de positons. Typiquement, les détecteurs classiques ont des résolutions spatiales de l'ordre d'un centimètre Etant donné que l'organe qui est examiné est normalement stationnaire, une résolution supplémentaire est obtenue en observant un nombre de "coups" statiquement élevé. Selon le mode de réalisation préféré, la présente invention dépiste un certain nombre de sources émettrices de positons mobiles discrètes présentes dans le sang en circulation. L'appareil repère non seulement la position des sources dans trois dimensions mais il les localise à nouveau maintes et maintes fois à de très courts intervalles de temps. La fréquence à laquelle une source de particules doit être localisée est déterminée par les considérations suivantes. Comme noté ci-dessus, la vitesse nominale de l'écoulement sanguin est d'environ 30 cm/s pour un sujet au repos. L'écoulement sanguin dans un segment d'artère malade qui est sténosé à 80% a une vitesse égale à cinq fois cette valeur nominale (150 cm/s). Le sang s'écoulant dans un segement d'un vaisseau sanguin gravement sténosé à 90% aura une vitesse de l'ordre de 300 cm/s. Pour mesurer une sténose de 90% qui a un centimètre de long, une particule se déplaçant dans la sténose doit être détec tée au moins plusieurs fois. A une vitesse de 300 cm/s, 3 milli secondes seulement sont nécessaires pour parcourir une longueur d'un centimètre d'un vaisseau.Si trois déterminations de position sont désirables au cours de cet intervalle, une demi-douzaine de paires coïncidentes de rayons gamma doivent être détectées au cours des trois millisecondes et une fréquence de détec tion minimale de 2.000 paires de rayons gamma par seconde est indiqué. Le détecteur de la présente invention sous tend environ les deux tiers de l'angle solide entourant le coeur. Chaque rayon gamma a une probabilité de 5% de quitter le corps sans avoir été dévié. Il existe ainsi une probabilité de (0,5)2 = 0,25 que les deux éléments d'une paire de rayons gamma emmergent du corps sans avoir été déviés. A Si l'élément détecteur a un rendement de 20% pour détecter un rayon gamma qui le frappe, il existe ainsi une probabilité de (0,20)2 = 0,04 que les deux éléments d'une paire coïncidente soient détectés. En multipliant ces nombres on obtient la probabilité globale qu'une dématérialisation d'un positon produise une paire détectée P = 0,67 x 0,25 x 0,04 = 0,0067 Ainsi, il faut en moyenne 150 dématérialisations pour produire une paire détectée.Pour 2.000 paires de rayons gamma détectées par seconde, chaque source doit émettre 20000 x 150 = 3 x 105 positons par seconde. 3,7 x 105 positons par seconde cor respondent à une source de 10 microcuries de sorte que l'emploi de sources ayant des intensités individuelles de l'ordre de 10 mi crocuries est indiqué. Des sources de cette intensité ou d'une intensité de nombreuses fois supérieure sont disponibles couramment mais les macro-particules utilisées dans cette application doivent être suffisamment petites pour traverser les réseaux capillaires, si elles sont injectées par une simple injection intra- veineuse, et s'acheminer jusqu'aux artères coronaires, Heureusement, il existe un nombre considérable d'émetteurs de positons (tels que le gallium 68) qui ont des périodes (demi-vie) d'une durée suffisamment courte pour qu'un petit nombre d'atomes produise une forte vitesse de désintégration. Par exemple, le gallium 68 a une période de 68 minutes seulement et il peut être facilement et commodément obtenu à partir de Germanium 68, un isotope ayant une période d'environ 270 jours.Une source de gallium pur ayant un volume # d'un micromètre cube a une intensité de 230 microcuries Bien que le gallium 68 pur ne convienne pas du fait qu'il est liquide à la température du corps, les rapports élevés support/matière active pour des macro-particules ayant une petite dimension inférieure à 6-8 micromètres suggèrent que le gallium 68, soit sous forme d'un composé, soit absorbé dans des particules support, constituerait une source appropriée. Comme noté ci-dessus, il y a trois artères coronaires principales qui se ramifient en moyenne en une dizaine de branches secondaires. Si l'on considère nécessaire, à des fins statistiques, que trois mesures de vitesse soient effectuées pour chacune des dix branches secondaires, un total 3xl0 = 30 transits de macroparticules dans le réseau coronaire est nécessaire. Ceci fournira approximativement dix transits pour chacune des artères coronaires principales proximales dans lesquelles le plus grand nombre des lésions athéromateuses sont situées. Etant donné que l'écoulement sanguin coronarien ne représente qu'approximativement 5% du débit cardiaque au repos, une macro-particule donnée n'a qu'une probabilité de 0,05 d'entrer dans la circulation coronarienne après un unique passage dans le coeur. Ainsi, 20 circulations dans le coeur multipliées par 30 transits de macro-particules dans le réseau coronaire ou un total de 600 transits de macro-particules dans la circulation sanguine fourniraient la redondance de mesures d'écoulement sanguin coronarien décrite ci-dessus Etant donné que le temps de circulation moyen est d'une minute ou moins, une unique macro-particule dépistée dans la circulation pendant 600 minutes conviendrait pour donner la redondance décrite ci-dessus si sa période était suffisamment longue et si elle continuait de circuler pendant cette période de 10 heures. Naturellement, 10 heures représentent une durée excessivement longue pour une mesure de diagnostique.L'emploi de quarante macro-particules circulant pendant 15 minutes serait bien plus commode et il fournirait un nombre comparable de 600 transits de macro-particules dans le système circulatoire. Le nombre des macro-particules nécessaires pour obtenir 600 transits de macro-particules dans le réseau circulatoire est influencé par la possibilité que les macro-particules émettrices de positons puissent être retirées de la circulation par les cellules de Kuppfer du foie. La propension du foie à extraire les macro-particules est une fonction de leurs caractéristiques dimensionnelles et superficielles, de l'état du système réticuloendhotélial, tel qu'influencé par un prétraitement ou par d'autres causes, et est également une fonction d'autres variables. L'écoulement sanguin dans le foie est de l'ordre de 20 à 25% du débit cardiaque au repos. Si les macro-particules sont extraites par le foie avec une efficacité de 100%, 160 macro-particules au total devraient être administrées et l'examen effectué en une période de 15 minutes afin de fournir les 600 transits désirés dans le réseau circulatoire dans de telles circonstances. Un programme raisonnable d'administration de macro-particules peut commencer par une injection intraveineuse initiale de 50 macroparticules avec 12 macro-particules injectées à la fin de chacune des 9 périodes de 1 minute suivantes, Alternativement, si les macro-particules sont extraites par le foie avec une efficacité inférieure à 100%, le nombre des macro-particules nécessaires pour un examen de 15 minutes tombe à une valeur comprise entre 160 et 40. Le nombre des macro-particules utilisées pour un examen est a' deux égards: l'exposition du patient aux radiations et la complexité du traitement des données nécessaire. Si l'extraction par le foie est efficace à 100%, la dose totale administrée est 160 particules x 10 microcuries par macro-particule= 1,6 millicuries, valeur qui soutient avantageusement la comparaison avec la dose de gallium 68 de 2 millicuries habituellement- administrée pour la gammagraphie osseuse. L'irradiation à laquelle le foie est exposé dans ce cas le plus défavorable est de 3 rads, ce qui soutient avantageusement la comparaison avec la dose de 6 rads à laquelle le foie est exposé lorsque des gammagraphies hépatiques classiques sont effectuées en utilisant l'or 198. Cependant, si les macro-particules en circulation ne sont pas capturées par le foie au cours de la période d'examen de 15 minutes, il suffit d'injecter 40 macro-particules qui représentent 0,4 millicuries. Etant donné que le gallium 68 a une période radioactive qui n'est que de 68 minutes, si les particules en circulation ne sont pas extraites par le foie au cours d'une période de quelques heures, les radiations auxquelles le foie est exposé sont pratiquement nulles et les radiations émises dans le reste du corps sont si largement dispersées qu'elles sont négligeables. La complexité du traitement des données est influencée d'une manière significative par le nombre des macro-particules qui doivent être simultanément détectées dans le champ optique qui entoure le coeur, Le circuit à coïncidence 9 et les portes 11, 13 représentées sur la Fig. 2 et qui sont raccordées aux détecteurs de rayons gamma 7, 8 du type représenté sur la-Fig. 3, constituent un circuit de prétraitement qui n'accepte que les rayons gamma qui se produisent sous forme de paires synchrones et qui émmergent de la région générale du coeur, Le champ optique des détecteurs 7, 8 ainsi situés ne contient que de 5 à 7% du volume total du sang, Même si l'efficacité de l'extraction hépatique est de 100%, il n'est pas nécessaire que le nombre total des particules contenues dans la totalité du volume du sang en circulation dépasse de 50 à un moment quelconque pour obtenir le nombre fortement redondant de mesures décrit ci-dessus. Dans ces circonstances extrêmes, il n1 est pas nécessaire qu'il y ait plus de 3 ou 4 particules dans le champ optique à un moment donné quelconque ce qui constitue un nombre très acceptable pour un traitement des données peu compliqué. Les détecteurs 7 et 8 sont constitués d'au moins deux paires de modules de détection qui sont, par exemple, du type représenté sur la Figo 3, qui entourent le thorax, comme représenté sur la Fig, 2, et qui localisent les rayons gamma incidents avec une précision d'environ 1 mm. Cette information qui existe sous la forme d'impulsions électriques est mise en mémoire, par exemple sur bande ou sur disque, selon la fréquence des évènements en vue de son traitement ultérieur par ordinateur, Comme déjà noté, seuls les rayons gamma qui arrivent en synchronisme sur les détecteurs opposés 7 et 8 de la Fig. 2 et seules les paires synchrones qui peuvent avoir été émises dans la région du coeur sont acceptés pour l'enregistrement.Ainsi, les rayons gamma 7a qui arrivent en synchronisme à partir d'une région située au-delà du coeur peuvent -être avantageusement rejetés comme constituant des données non pertinentes Le traitement par ordinateur des données enregistrées qui est effectué ultérieurement construit des lignes droites correspondant aux trajectoires déduites des rayons gamma enregistrés, comme représenté par le modèle graphique de la Fig. 5. Trois fois sur quatre au moins, l'un des rayons gamma aura été diffusé par effet Compton, produisant une ligne 50 qui ne passe pas par le point où les rayons gamma ont été initialement produits. Ces lignes 50 sont rejetées dans l'analyse des données du fait qu'elles n'intersectent pas d'une manière régulière d'autres lignes dans la région du même point qui se déplace lentement dans l'espace. Les intersections des lignes "vraies" se groupent près d'un point 54 dans l'espace qui correspond à l'emplacement d'une source à moment donné, point qui se déplace à une vitesse de quelques dizaines ou quelques centaines de centimètres à la seconde. Les intersections 53 des lignes "parasites" sont dispersées au hasard et elles ne convergent pas vers un point quelconque. Il est désirable de réduire au minimum ce bruit de fond de lignes parasites, qui constitue un arrière plan sur lequel les sources doivent être vues étant donné que les lignes "vraies" ne passent pas par un point parfait d'intersection mais par une région d'ambiguité de quelques millimètres due à l'étalement résultant des distances variables dont les positons se déplacent dans des directions variables avant leur dématérialisation et par le mouvement de la surface du coeur sur laquelle se trouvent les artères coronaires qui présentent de l'intérêt. Conformément à la présente invention, l'appareil peut être commandé au moyen de portes synchronisées de façon à ntobserver les sources qu'au cours de la phase diastolique du cycle cardiaque lorsque le mouvement du coeur est minimal et que la vitesse du sang dans les artères coro naires est maximale et presque constante.La diastole cardiaque occupe typiquement une durée de 400 à 600 millisecondes qui est considérablement plus longue que le temps de transit nécessaire (de 30 à-300 millisecondes) pour qu'une macro-particule s-'écoule dans une longueur de 10 cm d'artère coronaire. Il en résulte que les données peuvent être accumulées au cours d'une unique période diastolique pour fournir plusieurs "faisceaux" d'intersections de rayons, comme représenté graphiquement sur la Fig. 5. Un autre traitement par ordinateur des intersections des lignes droites "vraies" reconstruit les positions des sources émettrices de positons dans les trois dimensions en fonction du- temps à mesure qu'elles passent, entraînées dans le sang en circulation, dans le champ optique des paires de modules détecteurs 7, 8 de la Fig. 20 Ces intersections sont accumulées dans un certain nombre de créneaux de temps et sont reconstruites pour représenter les trajets d'écoulement des macro-particules. En pratique,# un opérateur peut avantageusement interagir avec l'ordinateur au cours de cette phase d'analyse des données pour distinguer les trajets d'écoulement qui représentent un transit dans un vaisseau coronaire des trajets d'écoulement qui représentent l'entrée dans les cavités cardiaques et la sortie de ces cavités.Ce type de discrimination par l'opérateur est simplifiée par le fait que ces deux trajets d'écoulement sont tout à fait différents à la fois spatialement et en ce qui concerne les vitesses d'écoulement relatives au cours des différentes phases du cycle cardiaque et par le fait qu'en moyenne seulement trois à quatre macro-particules sont typiquemènt présentes dans le champ optique à un moment donné quelconque. En fonctionnement, par conséquent, un évènement est accepté par les circuits électroniques si un signal est reçu par deux chambres de détection à l'intérieur d'un intervalle de 50 nanosecondes environ et si les positions spatiales à l'intérieur des deux chambres indiquent que l'évènement a eu son origine dans un petit volume contenant le coeur. Ces évènements peuvent, par exemple, être mis en mémoire dans un dispositif de mémoire à disque. Les informations ainsi mises en mémoire peuvent typiquement comporter 20 bits pour les coordonnées x-y de chaque côté du détecteur et 4 bits pour l'identification de l'intervalle à l'intérieur du module si une chambre proportionnelle à fils multiples à couches multiples est utilisée comme détecteur. Ainsi, chaque évènement (une paire synchrone de rayons gamma) peut nécessiter quatre mots de 12 bits pour son identification. En outre, les informations électrocardiographiques et des repères de synchronisation de 10 millisecondes peuvent être mis en mémoire sur le disque pour permettre la corrélation entre l'évè- nement et le cycle cardiaque. L'analyse peut alors être effectuée au moyen des étapes suivantes En commençant avec le début d'une diastole cardiaque, les données peuvent être divisées en créneaux de temps de 10 millisecondes. Chaque créneau peut être analysé sur une matrice l0x10 de 10 cm3 dans laquelle le volume unitaire est de 1 cm30 Chaque intersection de deux ou trois lignes (correspondant chacune à une paire synchrone de rayons gamma) à l'intérieur d'un volume unitaire est mis en mémoire en tant qu'un évènement et seuls les volumes unitaires dans lesquels sont mis en mémoire plus de 5 (ou 10) évènements sont choisis.En moyenne, il n'y a pas plus de 2 à 5 volumes unitaires qui satisfont le critère pour chaque créneau de temps. Un espace de mémoire peut être prévu pour dix volumes. Les coups comptés dans le volume unitaire choisi et sa position peuvent être mis en mémoire séparément et le processus est répété pour la période suivante de 10 millisecondes. Une fois que tous les intervalles à l'intérieur d'une période diastolique ont été analysés, les intersections représentatives des positions des macro-particules peuvent être affichées séquentiellement comme représenté graphiquement sur la Fig. 6 pour tous les créneaux de temps au cours d'une période distalique. Les particules qui étaient résidentes dans les cavités cardiaques au cours de la diastole présentent des lignes caractéristiques 57 ayant des courts segments aléatoires. Les particules qui s'écoulent dans un vaisseau coronaire au cours d'une diastole forment une longue ligne 58 présentant un contour caractéristique correspondant au cours d'une artère coronaire. Un opérateur peut observer ces configurations de données qui représentent des transits de macro-particules dans le coeur et autour du coeur et effectuer une sélection des données simple sur la base de-la géométrie des trajets de transits d'écoulement 57, 58.Les données correspondant aux macro-particules qui sont entrées dans les cavités cardiaques et y ont séjourné (ou qui ont suivi un autre trajet hors du réseau coronaire par exemple dans un poumon) sont rejetées. Les données ainsi choisies pour chaque trajet présentant de l'intérêt au cours d'une période diastolique peuvent être réaffichées à une échelle de temps utilement étalée pour déterminer les positions séquentielles de chaque macro-particule avec une plus grande résolution dans le temps. Dans les régions sténosées où l'écoulement du sang est plus rapide, un plus petit nombre d'évènements par volume unitaire sera rencontré et cette information relative aux positions séquentielles d'une particule par rapport au temps est utilisée pour déterminer les vitesses relatives d'une particule sur tout le parcours d'un trajet d'écoulement le long de l'artère coronaire. Ce processus peut être répété pour toutes les périodes diastoliques de l'examen et à partir des informations ainsi accumulées, l'existence, l'emplacement, la gravité des lésions et l'étendue des régions sténosées et dilatées des artères coronaires peuvent être déterminés. Les macro-particules émettrices de radiations Une contrainte importante qui détermine le caractère approprié ou non d'une source de positons concerne l'énergie des positons émis. Il est désirable de limiter la portée du parcours du positon dans les tissus avant sa dématérialisation et sa conversion en une paire de rayons gamma afin de réduire au minimum la sphère de confusion pour la déduction de la position du radionuclide à partir de l'intersection des trajectoires des paires de rayons gamma. Etant donné que la portée d'un po siton de 1 MeV est d'environ 0,5 g/cm2 ou 5 mm de tissu, il est désirable que l'énergie moyenne-des positons soit inférieure à 1 MeV.Les macro-particules en circulation ne doivent pas avoir leut petit diamètre inférieur à 6-8 um de façon qu'elles passent librement dans les réseaux capillaires et chaque macro-particule devrait produire au moins 3x105 positons par seconde. L'activité spécifique (nombre de désintégrations radioactives/seconde/gramme) d'un radionuclide requise pour fournir cette fréquence d'émission de positons dans une macro-particules ayant les petites dimensions indiquées d#épend des propriétés physicochimiques du radionuclide et de la manière suivant laquelle il forme des macro-particules avec les matières supports. L'activité spécifique d'un radionuclide est inversement proportionnelle à sa période.Des périodes acceptables doivent tenir compte du procédé de production du radionuclide et du temps requis pour convertir chimiquement ou physiquement la radionuclide en une forme macro-particulaire appropriée. Le gallium 68 est un produit intéressant pour constituer la source du fait de ses propriétés radioactives ci-après période 68 minutes produit de désintégration 68 Z n stable mode de désintégration 882/+ dont 86% vont à l'état fondamental de Zn énergie moyenne des positons I 1MeV production provient de la désintégration du germanium 68 qui a une pé riode de 275 jours Le gallium 68 est un descendant à courte durée de vie engendré continuellement par un ascendant à longue durée de vie. Des mères Germanium 68 sont disponibles dans le commerce à bas coût (moins de F. 50000 environ pour l'activité spécifique requise pour le cas le plus défavorable ci-dessus décrit). Le gallium 68 produit par ces générateurs est avantageusement extrait de la t'mère" Germanium par élution avec une solution aqueuse d'acide éthylènediamine tétraacétique. Le Gallium 68 peut être libéré du- complexe Gallium-acide éthylène diamine tétraacétique par mélange avec une solution de fer fortement acétique ou par élimination par ébullition de l'acide éthylène - diamine tétr#acétique. Le gallium est chimiquement un élément extrêmement rëac- tif qui forme facilement de nombreux composés inorganiques insolubles avec le fer, l'étain, les sulfates, les chromates, les phosphates etc.... Un complexe cristallin facile à produire est (Ga) (Cr) (Po4)2 formé en ajoutant un sel chromique tamponné au phosphate au complexe d'élution Gallium 68 - acide éthylène diamine tétra-acétique et en éliminant l'acide éthylène - diamine tétraacétique et l'eau par ébullition. Les cristaux résultants peuvent être pulvérisés et tamisés à la granulométrie requise et introduits dans un diluant approprié pour l'administration intravasculaire. Naturellement, d'autres sources émettrices de radiations peuvent être utilisées conformément à la présente invention. Par exemple, des sources macro-particulaires émettant des rayons X peuvent être introduites dans le sang et la détection peut être effectuée par des expositions répétées, chacune ne durant qu'un bref intervalle de temps, d'un film photographique positionné autour du thorax d'un patient. Le détecteur Le dispositif détecteur est constitué par une ou plusieurs paires de modules 7, 8, 7', 8' disposées de préférence de façon à entourer- la poitrine du patient comme représenté sur la Fig. 2. Chaque module 7, 7', 8, 8' peut être constitué par un empilage de cinq chambres proportionnelles couplées à des convertisseurs au plomb d'un millimètre selon la construction classique. De tels modules ont une surface active de 50 x 50 cm et une épaisseur totale de 5 cm. Les photons de la dématérialisation de 0,511 MeV sont convertis en électrons dans le plomb et les vecteurs de la dématérialisation sont déterminés à partir de deux chambres proportionnelles à fils multiples disposées face à face (Fig. 2).Des détecteurs de ce type dans lesquels une multiplication sans étincelles est utilisée pour déterminer la position d'évènements ont été décrits dans la littérature technique (voir par exemple, Charpak et autres, Nucal. Ilnst, Methods 62:262, 1968; 65: 217, 1968; 88: 149, 1970). Des détecteurs de ce type peuvent être constitués par trois grilles en fils métalliques, la grille centrale étant maintenue à une tension continue positive par- rapport aux deux autres grilles. Dans le but de former une représentation visuelle des rayons gamma, l'une des deux grilles extérieure est remplacée par un convertisseur au plomb qui est placé très proche de la grille haute tension ( t 1 mm).Les deux grilles ont des fils à angle droit les uns des autres et peuvent tre plus écartées l'une de l'autre (de 5 à 10 mm). Les électrons produits par la conversion produisent, en traversant le gaz contenu dans la chambre, des paires électron-ion; les élec trons sont accélérés vers un fil à haute tension positive et sont l'objet d'une multiplication rapide dans la région de champ intense entourant le fil. Il en résulte une impulsion de tension sur le fil. Une impulsion similaire est induite sur les fils du plan de mise à la terre. En déterminant, les fils sur lesquels ces impulsions se produisent, on obtient la position spatiale de 1'évènement0 Ceci peut être effectué au moyen d'un couplage capacitif des grilles de fils à des lignes à retard, comme représenté sur la Fig. 3.La mesure de la différence dans le temps entre la génération de l'impulsion et son arrivée à l'extrémité de la ligne à retard indique la position de l'origine de l'impulsion sur la ligne à retard et, ainsi, la position spatiale de l'évènement. La-présente technique permet d'obtenir une précision de la détermination de la position spatiale de 1 mm, des débits de données supérieurs à 105/s et des temps de résolution de l'ordre de 30 à 60 nanosecondes, Naturellement, les grilles de fils peuvent être toutes directement couplées à une unité de traitement ou à un ordinateur pour effectuer la détermination et la localisation directes des paires de photons de dématérialisation qui se produisent simultanément. Même pour des sources émettr#ices de positons pures, la majorité des évènements détectés consistent en un unique rayon gamma, l'autre échappant à l'appareil du fait de l'acceptation et de l'efficacité de détection limitées de l'appareil. En outre, un certain nombre de photons de dématérialisation peuvent être convertis dans les tissus entourant la source, ce qui réduit encore les coups en coïncidence susceptibles d'être comptés dans les deux détecteurs0 Si l'on considère seulement la partie relative au matériel de ce problème et si l'on inclut un facteur de 0,25 pour la diffusion par effet Compton des photons de dématérialisation, pour des détecteurs identiques 7 et 8 montés symétriquement sur quatre cotés d'un cube, on peut définir: G comme étant l'acceptation géométrique de l'appareil pour la position particulière de la source. e comme étant le rendement pour la détection d'un unique photon de 0,511 MeV N comme étant le nombre de dématérialisations par seconde qui se produisent à la source T comme étant le temps de résolution de la chambre, Pour le cas d'un émetteur de positons pur, on pose: G = 0,66 e = 0,20 t = 50xlO 9s N = 10 microcuries = 3,7 x 105s désintégrations La fréquence de coîncidence accidentelles A dues à la détection de deux évènements sans lien entre eux est: A = G2 e2 N2t = 125/s qui est distribué presqu'uniformément sur tout le champ, donnant une faible densité de données d'arrière plan. Le nombre d'évènements réels R est R = 0,25 Ge2N = 2,5 x 103/s concentrés dans un petit volume. La fréquence moyenne des données individuelles dans chaque chambre est de S=G ; x N = 4,8 x 103/s 2X.5 qui entre bien dans les capacités d'un tel détecteur, REVENDICATIONS 1) Procédé pour déterminer le cours d'un vaisseua sanguin présentant de l'intérêt à l'intérieur du corps d'un sujet, caractérisé en ce qu'il consiste à introduire une ou plusieurs macroparticules capables de produire des signaux détectables de l'extérieur du corps dans le courant sanguin du sujet de façon qu'elles s'écoulent avec le sang dans le vaisseau sanguin présentant de l'intérêt, à établir un champ de détection qui englobe le vaisseau sanguin qui présente de l'intérêt et à dépister les positions successives de chaque macro-particule dans le champ de détection pendant qu'elle s'écoule dans le vaisseau sanguin présentant de l'intérêt afin de déterminer, à partir de ce dépistage, le cours du vaisseau présentant de l'intérêt. 2) Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce que les particules sont introduites par injection dans une veine périphérique de façon qu'elles traversent les réseaux capillaires du corps du sujet pour être ensuite détectées dans une artère présentant de l'intérêt. 3) Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce qu'omintroduit dans le courant sanguin des sources macro-particulaires de radiations qui peuvent produire des radiations qui traversent les parois du corps du sujet et en ce qu'on détecte les radiations à l'extérieur du corps du sujet pour déterminer les positions successives de chaque macro-particule. 4) Procédé selon la revendication 3, caractérisé en ce que seules les paires de rayons gamma détectés à l'extérieur du corps du sujet approximativement en coïncidence et provenant de directions approximativement opposées par rapport au vaisseau choisi produisent les signaux indicatifs desdites positions. 5) Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce qu'on détecte les signaux électrocardiographiques du sujet de façon à identifier à partir de ces signaux la partie diastolique du cycle cardiaque du sujet et en ce qu'on ne détecte les radiations émanant du corps du sujet qu'au cours de cette partie diastolique du cycle cardiaque pour déterminer les coordonnées dans trois dimensions des positions successives de chaque source de radiations et en ce que le cours du vaisseau présentant de l'intérêt à l'intérieur du corps du sujet est déterminé à partir de ces positions successives. 6) Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce qu'on introduit un certain nombre de sources macro-particulaires de radiations dans le sang du sujet, ces sources pouvant produire à partir de l'intérieur d'un vaisseau présentant de l'intérêt des radiations qui peuvent traverser les parois du corps du sujet, en ce que l'on ne détecte que les paires de rayons gamma qui sont reçus du corps du sujet approximativement en coïncidence en provenance de directions approximativement opposées par rapport au vaisseau présentant de l'intérêt, en ce que l'on choisit des paires de rayons gamma orientés dans des directions opposées, appro ximativement coïncidents, dont les coordonnées correspondent à une intersection approximative de trois lignes droites raccordant des paires de coordonnées, chacune de ces intersections se produisant à un emplacement situé à l'intérieur d'un vaisseau présentant de l'intérêt identifiant l'une des positions successives d'une macro-particule émettrice de radiations qui s'écoule dans ce vaisseau et en ce que le cours du vaisseau présentant de l'intérêt à l'intérieur du corps du patient est déterminé à partir desdites positions successives, 7) Procédé selon la revendication 6, caractérisé en ce qu'on accumule le nombre des paires de rayons gamma orientés dans des directions opposées approximativement coïncidents dont les coordonnées sont associées aux intersections, qui se produisent au cours de périodes de temps successives0 8) Procédé selon la revendication 7, caractérisé en ce que les positions successives des macro-particules, émettrices de positons, en circulation sont affichées pour indiquer, à partir de cette information, le cours du vaisseau présentant de l'inté rêt, 9) Procédé selon la revendication 1 et destiné également à déterminer l'existence de l'emplacement et la gravité de sténoses ou de dilatations de régions de vaisseaux sanguins choisis à l'intérieur du corps d'un sujet, caractérisé en ce que, lors de la détection des radiations émanant du corps du sujet, on détermine également la fréquence relative des évènements constitués par la détection des radiations, en ce qu'on détermine la fréquence relative des évènements de détection de radiations par unité de lon gueur le long du cours du vaisseau présentant de l'intérêt et en ce qu'on détermine les surfaces relatives des sections transversales internes du vaisseau présentant de l'intérêt à partir de leur relation directe avec la fréquence des évènements de détection de radiations par unité de longueur du vaisseau présentant de l'intérêt. 10) Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce que les sources #macro-particulaires introduites sont des sources de positons dont les niveaux d'énergie ne dépassent pas environ 1 MeV. 11) Procédé selon la revendication 5, caractérisé en ce qu'une indication de sortie est produite en réponse aux manifestations de données représentatives des évènements de détection de radiations et des emplacements de détection des radiations détectées en paires de rayons orientés dans des directions opposées approximativement coïncidents, aux cours de périodes de temps choisies à l'intérieur de la partie diastolique du cycle cardiaque du sujet. 12) Procédé selon la revendication 11, caractérisé en ce que l'indication de sortie est produite en mettant en mémoire ies manifestations de données au cours de chaque période de temps afin de produire une indication de sortie pour chaque période de temps au cours de laquelle le nombre des évènements dépasse une valeur qui est supérieure à un. 13) Procédé selon la revendication 12, caractérisé en ce que l'indication de sortie est produite en affichant des évènements choisis sur des axes de coordonnées à des emplacements de ces derniers représentatifs de la position d'une source en alignement approximatif avec les positions détectées des radiations qui en émanent et qui sont détectées approximativement en coïnci- dence. 14) Procédé selon la revendication 13, caractérisé en ce qu'on choisit les manifestations de données qui sont associées aux évènements qui se produisent dans des périodes de temps successives et qui présentent sur l'affichage une configuration désirée et en ce que les manifestations de données choisies sont analysées de façon à fournir une indication de l'emplacement et de la vitesse d'écoulement du sang dans l'emplacement de la région du vaisseau sanguin choisi pour laquelle la densité de ces évènements dans cet emplacement le long de la configuration choisie est inégale à la densité des évènements dans les régions adjacentes audit emplacement le long de la configuration choisie. 15) Procédé selon la revendication 9, caractérisé en ce que les radiations détectées sont des rayons gamma. 16) Procédé selon la revendication 15, caractérisé en ce que des macro-particules émettrices de positons sont injectées dans le sang d'un sujet pour produire des paires de rayons gamma qui se propagent dans des directions approximativement opposées à partir de la région de la macro-particule et en ce que seules les paires de rayons gamma reçus du corps du sujet approximativement en coincidence à partir de directions approximativement opposées par rapport au vaisseau choisi sont détectées pour produire les signaux indicatifs desdits emplacements. 17) Procédé selon la revendication 16, caractérisé en ce qu'on choisit des paires de rayons gamma orientés des directions opposées, approximativement coïncidents, dont les coordonnées correspondent à l'intersection approximative de trois lignes droites raccordant les paires de coordonnées, chacune de ces intersections se produisant à un emplacement situé à l'intérieur d'un vaisseau présentant de l'intérêt, pour identifier les positions successives d'une macro-particule émettant des positons qui s'écoule dans ce vaisseau. 18) Procédé selon la revendication 17, caractérisé en ce qu'on accumule le nombre des paires de rayons gamma orientés dans des directions opposées approximativement coincidents dont les coordonnées sont associées à ces intersections, qui se produisent au cours de périodes de temps successives. 19) Procédé selon la revendication 18, caractérisé en ce que les positions successives des macro-particules en écoulement sont affichées pour permettre de choisir à partir d'elles un vaisseau particulier pour l'analyse de la fréquence relative d'apparition des nombres accumulés de paires par unité de longueur du vaisseau particulier. 20) Procédé selon la revendication 19, caractérisé en ce que la fréquence relative d'apparition des nombres accumulés de paires par unité de longueur du vaisseau particulier est analysée pour indiquer, en relation directe avec cette fréquence, les surfaces des sections transversales internes relatives suivant la longueur du vaisseau particulier. 21) Appareil pour la mise en oeuvre du procédé selon l'une des revendications 1 à 20 servant å interagir avec un certain nombre de macro-particules qui peuvent être introduites dans le sang d'un sujet et qui peuvent produire, à partir de l'intérieur d'un vaisseau présentant de l'intérêt, des signaux qui peuvent être détectés à l'extérieur du corps, cet appareil étant caractérisé en ce qu'il comporte un détecteur qui peut être positionné à proximité du corps du sujet pour recevoir les signaux émanant du corps du sujet de façon à produire, en réponse à ces signaux, des signaux électriques qui sont indicatifs des positions successives d'une macro-particule émettant les signaux reçus émanant du corps, en ce qu'un circuit fonctionnant en réponse à ces signaux électriques produit des manifestations de sortie indicatives des positions successives de chacune des macro-particules à l'intérieur du vaisseau présentant de l'intérêt en fonction du temps, et en ce que les manifestations de sortie du circuit fournissent une indication du cours du vaisseau. 22) Appareil selon la revendication 21, #caractérisé en ce que chacune des diverses macro-particules peut produire des radiations qui traversent les parois du corps du sujet et en ce que le détecteur fonctionne en réponse aux radiations émanant du corps du sujet pour produire des signaux électriques correspondants. 23) Appareil selon la revendication 21, caractérisé en ce que le circuit comporte un compteur de temps pour fournir les manifestations de sortie à partir des signaux émis par chacune des macro-particules qui se trouvent dans le vaisseau présentant de l'intérêt à des temps successifs qui se produisent à des intervalles compris approximativement entre 1 et 10 millisecondes. 24) Appareil selon la revendication 21, caractérisé en ce que le détecteur est positionné de façon à couvrir approximativement les deux tiers de l'angle solide autour du corps du sujet. 25) Appareil selon la revendication 21, caractérisé en ce que le circuit comporte des moyens de mise en mémoire des données pour enregistrer les manifestations de sortie de chacune d#es diverses macro-particules en fonction du -temps0 26) Appareil selon la revendication 22, caractérisé en ce que les macro-particules peuvent produire des rayons gamma qui traversent les parois du corps du sujet et en ce que le détecteur fonctionne en réponse aux rayons gamma émanant du corps du sujet pour produire les signaux électriques correspondants. 27) Appareil selon la revendication 26, caractérisé en ce que le détecteur peut être positionné à proximité du corps du sujet de façon à recevoir des rayons gamma émanant du sujet pour produire des signaux électriques correspondants. 28) Appareil selon la revendication 21, caractérisé en ce que le circuit reçoit des signaux électrocardiographiques du sujet pour répondre sélectivement aux signaux électriques du détecteur au.cours d'une partie choisie du cycle cardiaque du sujet. 29) Appareil selon la# revendication 28, caractérisé en ce que le circuit comporte des moyens de détection de coïncidence et des moyens minuteurs pour produire des signaux de données re présentatifs de l'apparition et des emplacements de paires de signaux électriques produits par le détecteur au cours de chacun des intervalles de temps d'une série de tels intervalles déterminés par les.moyens minuteurs et qui se produisent, comme déterminé, par les moyens de détection de coïncidence, approximativement en coïncidence pendant la partie diastolique du cycle cardiaque du sujet. 30) Appareil selon la revendication 22, caractérisé en ce que le détecteur produit des signaux électriques en réponse aux rayons gamma d'environ 0,5 MeV qu'il reçoit. 31) Appareil selon la revendication 22, caractérisé en ce que le détecteur a une résolution d'au moins 5 mm environ. '32) Appareil selo#n la revendication 26, caractérisé en ce que le circuit comporte des moyens de détection de coïncidence et des moyens formant porte pour commander la transmission par cette porte uniquement des signaux électriques du détecteur qui sont indicatifs des rayons gamma se propageant approximativement dans des directions opposées qui sont reçus du corps du sujet à l'intérieur d'un intervalle de temps choisi entre leurs apparitions. 33) Appareil selon la revendication 32, caractérisé en ce que l'intervalle de temps choisi n'est pas supérieur à 50 nonase condes. 34) Appareil selon la revendication 32, caractérisé en ce que seuls sont transmis les signaux électriques qui sont produits par le détecteur en réponse aux paires de rayons gamma orientés dans des directions opposées qui sont reçus par le détecteur le long d'une ligne droite qui peut intersecter un vaisseau présentant de l'intérêt dans le corps d'un sujet autour duquel le détecteur est positionné. 35) Appareil selon la revendication 27, caractérisé en ce que le détecteur produit des signaux électriques qui sont indicatifs des positions successives de chacune des diverses macro-particules à des temps successifs au cours du parcours par chaque macro-particule du vaisseau présentant de l'intérêt, en ce que le circuit produit les manifestations de sortie indicatives des coordonnées tridimensionnelles des positions successives de chacune des diverses macro-particules qui se trouvent dans le vaisseau présentant de l'intérêt et en ce que le circuit comporte des moyens de sélection de signaux pour produire un signal de sortie en réponse à l'apparition d'au moins trois paires de coordonnées représentées par les manifestations de sortie qui se produisent au cours d'un intervalle de temps choisi qui atteignent des valeurs qui correspondent à au moins trois lignes droites raccordant de telles paires de coordonnées qui s'intersectent approximativement à un emplacement situé à l'intérieur du vaisseau présentant l'intérêt de façon à identifier ainsi la position des macro-particules dans le vaisseau présentant de l'intérêt. 36) Appareil selon la revendication 35, caractérisé en ce que le circuit comporte un appareil d'affichage fonctionnant en réponse aux signaux de sortie des moyens de sélection de signaux pour produire des signaux de sortie indicatifs de positions séquentielles en fonction du temps des intersections afin de fournir une indication du cours du vaisseau présentant de l'intérêt. 37) Appareil selon la revendication 35, caractérisé en ce que le circuit comporte des moyens de traitement des données fonctionnant en réponse aux positions successives, au cours de chacun des intervalles de temps, des intersections représentant une macroparticule pour indiquer le cours du vaisseau présentant de l'intérêt. 38) Appareil selon la revendication 36, caractérisé en ce que l'appareil d'affichage fonctionnant en réponse aux signaux de sortie des moyens de sélection des signaux fournit une indication des surfaces relatives des sections transversales internes du vaisseau présentant de l'intérêt à des emplacements successifs le long du cours du vaisseau présentant de l'intérêt. 39) Appareil selon la revendication 35, caractérisé en ce que les moyens de traitement des données indiquent les. surfaces relatives des sections transversales à divers emplacements le long d'un vaisseau présentant de l'intérêt de façon à déterminer ainsi l'existence, la gravité et l'emplacement des régions sténosées ou dilatées du vaisseau sanguin. 40) Appareil selon la revendication 21, caractérisé en ce que le circuit produit des manifestations de sortie indicatives des coordonnées tridimensionnelles de positions successives de chacune des diverses macro-particules à des temps successifs au cours de leur déplacement dans le vaisseau présentant de l'intérêt et en ce que les manifestations de sortie du circuit fournissent une indication des surfaces relatives des sections transversales internes du vaisseau présentant de l'intérêt à des emplacements successifs le long du cours du vaisseau présentant de l'intérêt. 41~) Macro-particules destinées à être utilisées dans le procédé selon l'une des revendications 1 à 20 ou avec l'appareil se lon 1l'une des revendications 21 à 39 et qui peuvent être introduites dans le sang d'un sujet, ces macro-particules étant caractérisées en ce que chacune d'elles a des dimensions qui ne dépassent pas environ 8 micromètres de façon à pouvoir traverser les réseaux capillaires du corps du sujet. 42) Macro-particules selon la revendication 41, caractérisées en ce qu'elles constituent des sources de radiations. 43) Macro-particules selon la revendication 42, caractérisées en ce que les sources de radiations produisent des rayons gamma. 44) Macro-particules selon la revendication 43, caractérisées en ce que les sources de radiations produisent des paires de rayons gamma qui se propagent approximativement dans des directions opposées à partir de la région où se trouve une macroparticule. 45) Marco-particules selon la revendication 44, caractérisées en ce que les sources émettent des positons à niveau d'énergie inférieur à environ 1 MeV. 46) Macro-particules selon la revendication 45, caractérisées en ce que la source de positons contient du Gallium 68.