Brevet FR2997766A1 — publié le 20140509

SYSTEME ET PROCEDE DE DETECTION DE RAYONNEMENT GAMMA DE TYPE GAMMA CAMERA DOMAINE TECHNIQUE DE L'INVENTION [0001]L'invention se rapporte à l'imagerie de sources de rayons gamma. Plus particulièrement, l'invention concerne un système de détection de rayons gamma dérivés d'une gamma caméra, ainsi que le procédé de reconstitution de l'image mise en place dans un tel système. L'invention concerne en outre l'application du système de détection dans le domaine notamment de l'astronomie et du médical, ainsi que l'utilisation dudit système dans un examen de type PET ou SPECT. [0002]A l'heure actuelle, l'imagerie de sources de rayons gamma (>30 KeV) s'effectue essentiellement à des fins de diagnostic médical autour de deux techniques : Le PET et le SPECT. [0003]La technique SPECT (Single Photon Emission Computerized Tomography), utilise le principe de l'imagerie par émission. On cherche ici à suivre la distribution de traceurs radioactifs qui émettent des photons gamma monoénergétiques à l'intérieur d'un objet à analyser. L'émission des photons étant isotrope, on place un collimateur devant la caméra pour sélectionner la direction entrante des photons. Le rayon gamma est ensuite transformé en photons UV dans une plaque, épaisse de 10 à 20 mm, d'un cristal scintillant tel que Nal :Tl. Les photons UV sont émis de manière isotrope puis canalisés par réflexion sur les interfaces de la plaque de cristal. De ce fait la distribution d'intensité lumineuse est une tache dont l'intensité décroît en 1/R. La logique d'Anger consiste à déterminer par des photo-détecteurs notamment de type photo-multiplicateurs, le barycentre de la tache lumineuse. On en déduit l'endroit où le rayonnement gamma a été détecté. Dans cette technique la segmentation des photos-détecteurs en deçà de 50 mm n'apporte pas de surcroit de résolution spatiale. [0004]La technique PET (Positron Electron Tomography) nécessite une source 30 de positrons. On détecte deux rayons gamma de 511 KeV émis en anti- coïncidence au moyen de matrices de cristaux scintillants denses disposés en anneaux autour de la source (BGO, LSO, LaBr3). Le système de détection est constitué de matrices de monocristaux (typiquement 4*4*25 mm) qui sont lues par un photo-détecteur (Photomultiplicateur ou Si-PMT) multi-canal, la taille des canaux étant adaptée à la taille du cristal. On a ensuite un étage d'amplification et de traitement du signal souvent en électronique discrète. ETAT DE LA TECHNIQUE ANTERIEURE [0005]Dans la technique PET actuelle on différencie une vraie interaction du bruit due à la diffusion Compton au moyen des caractéristiques suivantes : les deux pixels qui ont été activés sont aux antipodes de l'anneau ; l'énergie de l'interaction correspond à 511 KeV; de plus les deux photons touchent le détecteur au même instant. [0006]Un des inconvénients de cette technique est qu'il est coûteux de segmenter les cristaux en pixels, particulièrement pour les cristaux hygroscopiques. Par ailleurs, cette segmentation dégrade la résolution en énergie. De plus, cette technique requiert l'utilisation de radio-éléments émetteurs de positrons à vie brève (18F = 110 mn) ce qui requiert une logistique très coûteuse pour la fabrication des traceurs radioactifs. [0007]Dans la technique SPECT, on détecte un seul photon, dont l'énergie varie selon le radio isotope utilisé (de 100 KeV à 1000 KeV), au moyen d'une plaque de cristal scintillant (Nal, Csl, LaBr3) et qui est lue par de gros photodétecteurs (PMT). On dispose alors d'un grand nombre de radio-élements possibles, relativement peu couteux et choisis en fonction de l'examen (ex 1271). Pour avoir une indication sur la direction d'incidence du photon, il est nécessaire d'avoir devant le cristal de gros collimateurs en plomb, encombrants, lourds et qui arrêtent une grande part du rayonnement émis. Par ailleurs, la résolution spatiale du SPECT est inférieure à celle du PET du fait d'une imprécision dans la localisation de l'interaction. [0008]La technique SPECT présente de nombreux avantages. Elle est assez peu coûteuse car les radio-éléments utilisés ont une vie longue et peuvent être stockés. De plus, l'appareil de diagnostic est très largement répandu. [0009] Cependant le SPECT perd du terrain devant le PET qui donne des images avec une meilleure résolution spatiale et surtout un bien meilleur rapport signal/bruit. Par ailleurs deux autres problèmes sont à résoudre pour le SPECT: - le SPECT ne fonctionne que si la plaque de scintillateur est continue. Par conséquent, on ne peut pas coller deux petites plaques pour construire une plus grande. C'est pourquoi, l'utilisation de la nouvelle génération de scintillateurs, LaBr3, dont les cristaux sont assez petits (diamètre maximum 100 mm) est aujourd'hui très limitée pour le SPECT; - lorsque deux photons gamma interagissent avec la plaque scintillante à des instants voisins (300 ns environ) l'image de la tache et la mesure de l'énergie sont très perturbés, donc les événements sont rejetés. Dans ce cas, on dit qu'il y a du pile up. [0010]L'objet principal de l'invention est donc de proposer une nouvelle technique permettant : 1) d'améliorer la résolution spatiale du SPECT; 2) d'augmenter de manière significative le contraste des images ; 3) de pouvoir utiliser via une dé-convolution adéquate deux événements voisins qui seraient rejetés pour Pile-up ; 4) de pouvoir lire de manière adéquate des événements sur une plaque composée de petits morceaux collés entre eux et 5) de permettre une remise à niveau du parc d'équipements SPECT existants puisque le volume total des éléments collimateurs/cristal scintillant/électronique de traitement est avantageusement inférieur au volume des détecteurs actuels. EXPOSE DE L'INVENTION [0011] L'invention vise à proposer un système de détection de rayons gamma de type gamma caméra, comprenant, une source de rayon gamma, au moins une plaque de scintillateur rapide P1 dont le temps de montée est inférieur à 1 ns, présentant une épaisseur supérieure ou égale à 5 mm, équipée de photo-détecteurs. Selon l'invention, la lecture des photos-détecteurs est effectuée par micro-électronique de lecture dédié de type ASIC ; le détecteur est constitué d'une pluralité de segments aptes à mesurer un premier trigger Ti, correspondant à l'instant d'impact du premier rayon UV émis par scintillation sur ladite plaque P1 avec une résolution temporelle inférieure à 100ps, de préférence inférieure à 20ps, et une distribution spatiale des triggers voisins permettant de situer spatialement un événement « el » en (Xi, Y1). [0012] Par trigger, on entend l'instant d'impact du rayon gamma sur une plaque de scintillateur. [0013]En effet, le photo-détecteur et son électronique de lecture dédiée sont capables de détecter les premiers photons incidents avec une très forte résolution temporelle et avec une dispersion de la réponse temporelle /canal inférieure à 100 ps, de préférence inférieure à 20 ps pour chaque canal. On mesure l'écart entre le premier trigger de l'événement et les triggers des canaux adjacents dans un rayon égal à 2 fois l'épaisseur de la plaque. On obtient une distribution spatiale des retards (X, Y, DT) dont on calcule par des méthodes statistiques le minimum. L'événement el est localisé sur la normale de ce minimum. [0014]Le lieu de l'événement est en effet situé sur la normale du minimum de la distribution des triggers. [0015] Selon une variante de l'invention la plaque P1 est de type Halogénure de Lanthane, équipée de photo-détecteurs segmentés ayant un pas inférieur à la moitié de l'épaisseur de la plaque P1 et dont la micro-électronique de lecture dédié de type ASIC comprend une partie analogique ayant une résolution temporelle par canal, pour les triggers, inférieure à 50 ps. [0016] De préférence, le détecteur est apte à mesurer en outre une distribution spatiale de la luminosité Al en (X'1, Y'l ) et l'intégrale de l'énergie El comme dans une gamma caméra classique. [0017]Selon une variante de l'invention, le diamètre de la tache des premiers triggers permet d'estimer la profondeur, Z1, à laquelle a eu lieu l'interaction dans la plaque P1. Par ailleurs, le point d'interaction est le minimum de la tache des premiers trigger, situé sur la normale du minium de la distribution des triggers. [0018]De préférence, la plaque de scintillateur P1 est lue par des ASIC mixtes rapides de telle sorte que chaque pixel dudit détecteur effectue une mesure précise à 10 ps de l'instant auquel il est illuminé pour la première fois, afin d'en déduire le lieu d'une interaction dans la plaque de scintillateur en (X, Y, Z). [0019]Par ailleurs, le détecteur est un détecteur à semi-conducteur de type SI-10 PMT ou APD. [0020]En effet, la mesure de chaque pixel dans le détecteur (par exemple de SiPMT) est effectuée au moyen de composants micro-électroniques de type ASIC mixtes analogiques/digital dédiés, de manière à permettre une détection très rapide des premiers photons 15 [0021]Selon une variante de l'invention, le système comporte une multitude de plaques de scintillateurs juxtaposées, afin de former une grande surface et de corriger les effets de bord. [0022]Selon un autre mode de réalisation, le système de détection comprend en outre, une seconde plaque de scintillateur P2 d'au moins 10 mm d'épaisseur, 20 destinée à absorber au moins 80% de l'énergie du rayon gamma, ladite seconde plaque étant séparée de la première plaque par une distance D' d'au moins 10 mm ; le système comporte en outre un module d'estimation, permettant de déterminer un événement valide, un module d'estimation de la déviation Compton, et il est apte à mesurer sur ladite seconde plaque P2: un premier 25 trigger T2, une distribution spatiale des triggers permettant de situer spatialement un événement « e2 » en (X2, Y2, Z2), une distribution spatiale de la luminosité A2 en (X'2, Y'2) ainsi que l'énergie E2 émise lors de l'événement « e2 » dans ladite plaque P2 ; ainsi ladite deuxième plaque P2 permet d'obtenir des informations sur le trajet du rayon gamma sans en rejeter aucun. [0023]Avantageusement, le système de détection comprend un module de calcul de l'événement valide, dans lequel les vecteurs des distributions temporelles, l'instant d'impact de rayon gamma sur les plaques, et les vecteurs des distributions spatiales sont croisés afin d'améliorer la précision de la localisation de l'interaction dans lesdites plaques. [0024]De préférence, l'espace entre les deux plaques est vide ou rempli de gaz inerte tel que Helium, Neon, Argon. [0025]De préférence, les deux plaques de cristal P1 et P2 sont disposées en vis-à-vis et les photodétecteurs sont installés vers l'extérieur. [0026]Avantageusement, les plaques P1 et P2, les photodétecteurs et les composants électroniques sont disposés dans une enceinte étanche. [0027]Avantageusement, l'ensemble « Plaques /Photodétecteurs/électronique de traitement » présente un volume inférieur aux détecteurs à base de plaque Nal, de telle sorte que ledit ensemble peut être installé sur des machines SPECT 15 existantes. [0028]Etant donné la plus grande compacité des détecteurs et de l'électronique de traitement vis-à-vis d'une caméra classique, un tel système pourra aisément remplacer les dispositifs existants sur les caméras connues. [0029]L'invention concerne encore un procédé de reconstitution de l'image mis 20 en oeuvre dans le système ci-dessus caractérisé par les étapes suivantes : sur la plaque P1 lors de l'impact d'un photon gamma: - mesurer un premier trigger Ti, correspondant à l'instant d'impact du premier photon UV sur le plan des détecteurs segmentés sur ladite plaque Pi; 25 - mesurer une distribution spatiale des triggers voisins, sur le plan des photodétecteurs, afin de situer spatialement un événement « el » en (Xi, Yi) sur la normale du minimum de la distribution des triggers ; - mesurer en outre une distribution spatiale de la luminosité Al en (X'1, Y'1) et l'intégrale de l'énergie El comme dans une gamma caméra classique. [0030]Le procédé comprend en outre les étapes suivantes : sur la plaque P2 : - mesurer un premier trigger T2; - mesurer une distribution spatiale des triggers afin de situer spatialement l'événement « e2 » en (X2, Y2, Z2) ; - mesurer une distribution spatiale de la luminosité A2 en (X'2, Y'2) ainsi que l'énergie E2 émise lors de l'événement « e2 » dans ladite plaque P2 ; - déterminer un événement valide à l'aide de module d'estimation en effectuant les deux tests suivants : a) T2 = Ti + temps de propagation de la lumière entre el et e2 b) El + E2 = Energie du radio-isotope utilisé ; - déterminer la déviation Compton d'angle « alpha » avec une précision da par rapport à la direction initiale du rayon gamma, le ratio des énergies (E1/E1+E2) permet d'estimer la déviation Compton; - définir des informations sur le trajet du rayon gamma. [0031]L'invention concerne encore l'application du système à deux plaques définies ci-dessus pour les domaines dans lesquels le nombre de photon gamma à détecter est faible, tels que l'astronomie. [0032]L'invention concerne encore l'utilisation du système pour un examen de type PET, dans lequel au moins une plaque de scintillateur rapide tel que LaBr3 présente une épaisseur supérieure à 20mm, les plaques étant installées en vis-à- vis de chaque coté d'un patient. BREVE DESCRIPTION DES FIGURES [0033]D'autres caractéristiques, détails et avantages de l'invention ressortiront à la lecture de la description qui suit, en référence aux figures annexées, qui illustrent: la figure 1, montre le principe de l'émission de deux photons gamma dans la technique PET classique ; la figure 2A montre le principe de la technique SPECT classique ; la figure 2B présente l'intensité lumineuse mesurée par les photo- détecteurs adjacents à un événement et la figure 2C montre le barycentre de la tache lumineuse ; la figure 3A montre le principe de la technique SPECT temporel et le temps arrivé du premier photon ; la figure 3B est un diagramme illustratif de la figure 3A; la figure 4, montre le principe d'estimation de la profondeur (Z) de l'interaction dans une plaque de cristal en SPECT temporel ; les figures 5A et 5B illustrent une comparaison de l'effet de bord dans le cas de SPECT classique (5A) et le SPECT temporel (5B) ; la figure 6 montre un mode de réalisation de l'invention avec 2 plaques de scintillateurs ; et La figure 7 montre le système à deux plaques de scintillateur pour détecter les rayons gamma émis avec un angle inférieur ou égal à 450 DESCRIPTION DETAILLEE [0034]Le principe des explorations scintigraphiques est de déterminer, et de visualiser sous forme d'images, la biodistribution dans l'organisme, d'un élément radiopharmaceutique préalablement injecté à un patient. Pour cela, on a besoin d'un système de détection de radioactivité capable de repérer la présence des molécules marquées mais également de les localiser dans l'espace tridimensionnel (tomographie). [0035]De tels matériaux marqueurs existent : il s'agit par exemple du cristal de iodure de sodium (Nal) dopé au thallium. Ce cristal est actuellement l'élément fondamental de toute la chaîne de détection. En effet, le thallium absorbe les photons émis par le Nal et « réémet » une fraction constante sous forme de photons ultra-violets de 3eV pour lesquels le cristal est transparent. Il faut noter que dans le cristal, il y une perte considérable de l'émission des photons lumineux. À ce stade, il faut convertir les photons lumineux en courant électrique. Ceci est possible grâce à un appareil appelé photomultiplicateur. Les signaux électriques qui sortent du photomultiplicateur peuvent alors être traités par un système électronique et l'information devient exploitable. [0036] Concernant les caméras de type PET (Positron Electron Tomography), elles nécessitent une source de positrons. Comme expliqué ci-dessus, de façon connue on détecte deux rayons gamma de 511 KeV émis en anti-coïncidence au moyen de matrices de cristaux scintillants (BGO, LSO, LaBr3) disposés en anneaux autour de la source positron. La caméra de type PET est constituée d'une matrice monocristaux, typiquement 4*4*25 mm, lus par un photo-détecteur, photomultiplicateur ou Si-PMT, multi canal ; la taille des canaux est souvent adaptée à la taille du cristal. On a ensuite un étage d'amplification et de traitement du signal, souvent en électronique discrète. Dans de telles caméras, on distingue une vraie interaction du bruit due à la diffusion Compton. Via les caractéristiques suivantes : - les 2 pixels activés sont disposés aux antipodes de l'anneau ; - l'énergie de l'interaction correspond à 511 KeV ; et - les 2 photons touchent le détecteur au même instant à 1 ns (nanoseconde) près. Avec des scintillateurs rapides tels que LSO, LaBr3, on peut même en mesurant la différence entre le temps d'impact des côtés opposés de l'anneau, déduire la position de l'interaction ; ceci est la modalité Time of Flight. Cette caractéristique est décrite dans l'article « Monolithic LaBr3 :Ce crystals on silicon photomultiplier arrays for time of flight positron emission tomography » ' Stefan Seifert, Herman T van Dam, ...' publié le 29 mars 2012. [0037] Le principe de la technique 'PET' est illustré sur la figure 1, dans laquelle, tO est le moment d'émission de deux photons y (gamma) de 511 Key chacun. Ces photons sont détectés par deux détecteurs opposés en coïncidence. Dans ce cas l'événement a lieu sur la droite AB, et les deux photons touchent les détecteurs au même instant. Le time of flight est équivaux à (t0+ Xb) - (t0+ Xa). On déduit que l'événement est décentré de Xb - Xa du centre du cercle, où Xb est la distance parcourue entre le moment d'émission du rayon gamma y et le moment où ledit rayon touche un détecteur en un point B. De même Xa est la distance parcourue entre le moment d'émission du rayon y et le moment où ledit rayon touche un autre détecteur en un point A de la droite. Le segment de droit AB est environ 400 ps équivalent à 12 cm. [00381Dans la tomographie à émission mono-photonique SPECT (Single PhotoElectron Computed Tomography) dont le principe est schématisé sur la figure 2, on détecte un seul photon, dont l'énergie varie selon le radio isotope utilisé (de 100 KeV à 1000 KeV), au moyen d'une plaque de cristal scintillant (Nal, Csl, LaBr3) qui est lue par de gros photo-détecteurs (PMT). Pour avoir une indication 10 sur la direction d'incidence du photon, il est nécessaire de placer devant le cristal de gros collimateurs en plomb, encombrants, lourds et qui arrêtent une grosse part du rayonnement émis et de part leurs dimensionnement géométrique, on ne dispose que de très peu de photons pour construire une image. De plus, la résolution spatiale du SPECT est inférieure à celle du PET du fait d'une 15 imprécision dans la localisation de l'interaction. f0039] Le système selon l'invention permet : 1) d'améliorer la résolution spatiale pour le SPECT à géométrie constante ; 2) d'éviter d'avoir à segmenter les cristaux pour le PET tout en conservant une bonne résolution spatiale ; 20 3) d'améliorer la résolution en énergie pour le SPECT ; et enfin 4) dans un mode de réalisation à deux plaques, de se passer des collimateurs en plomb en conservant une caméra dans une logique d'Anger. [0040]Aujourd'hui lorsqu'un photon gamma interagit avec une plaque de scintillateur continue et de bonne qualité optique, on compare l'intensité 25 lumineuse mesurée par les photo-détecteurs adjacents à l'événement. Pour cela, on en déduit le barycentre de la tache lumineuse, lieu où est censée se produire l'interaction. L'énergie globale déposée est également mesurée afin de rejeter les événements non valides. [0041] La figure 2A, montre l'interaction du photon y avec une plaque P de 30 scintillateur Nal :Ti d'environ 10 à 20 mm d'épaisseur. Un collimateur 3 à trous parallèles permet la sélection des rayonnements y qui frappent ce collimateur de façon perpendiculaire à sa surface. Plusieurs photomultiplicateurs PMT 10 sont placés afin de mesurer l'intensité lumineuse. Les photomultiplicateurs 10 servent à convertir le signal optique en signal électrique. Ces dispositifs agissent comme des amplificateurs et sont relativement volumineux. On ne peut donc pas en mettre autant que de pixels requis dans l'image finale. Pour déterminer la position précise de scintillation il faut faire de l'interpolation entre les photomultiplicateurs. Lesdits PMT (photomultiplicateurs) 10, sont constitués de tubes vides d'environ 76 mm de diamètre. [0042]Par ailleurs, la résolution spatiale n'est pas seulement limitée par le nombre de dispositifs détecteurs, mais aussi par le nombre de photons de scintillation et l'extension de la surface sur laquelle ils sont détectés. En effet, le principe de positionnement utilise le calcul du «barycentre», et permet d'obtenir une résolution spatiale inférieure à la dimension des photomultiplicateurs. Le positionnement étant déterminé statistiquement, le nombre de photons observés va limiter la précision de l'estimation (figure 2B). La figure 2C présente le barycentre de la tache lumineuse, celui-ci est le lieu de l'interaction. La résolution spatiale est d'environ 5 à 7 mm, mais, le contraste est faible. Cette notion de contraste recouvre celle de rapport signal/bruit qui permet une appréciation quantitative de la qualité de l'image. [0043]L'idée de la présente invention est d'utiliser un photo-détecteur segmenté, de préférence un Si-PMT, et d'utiliser en outre une information temporelle (temps d'arrivée des premiers photons UV) et non d'intensité lumineuse pour mesurer très précisément dans l'espace le lieu de l'interaction dans une plaque en (X, Y) mais aussi en Z du fait de la différence des trajets lumineux les plus courts (profondeur de l'interaction). [0044]L'invention utilise le fait qu'il existe maintenant des scintillateurs très rapides adaptés à l'application SPECT et des électroniques très rapides pour les lire (par exemple Si-PMT et circuit micro-électroniques dédiés de type ASIC), voir 30 l'article « LaBr3 :Ce scintillation gamma camera prototype pour X and gamma ray imaging » R.Pani, M.N Cinti, R.Pellegrini, P.Bennatin... publié en février 2007'. Cet article montre des caractéristiques très prometteuses du cristal LaBr3:Ce comme imageur de rayons gamma. En particulier les excellentes valeurs de résolution d'énergie (6% à 140 keV et - 3% à 662 keV) sont obtenues lorsque le cristal LaBr3:Ce est couplé à un PMT. [0045]Les premiers photons UV émis après une interaction représentent une sphère dont le rayon grandit à la vitesse de la lumière dans le milieu considéré (LaBr3 indice = 1.7). Le temps d'arrivée de ces premiers photons à la base de la plaque scintillante (trigger) peut être mesuré à quelque dix picosecondes, avec des détecteurs et une électronique adéquate. De même qu'avec l'intensité lumineuse, on peut construire une distribution spatiale des triggers. Plus la différence de temps avec le premier trigger Ti est grande, plus on est loin du lieu d'interaction. Le minimum de cette distribution est le lieu de l'interaction. L'intérêt de ce système est que la distribution de la tache des premiers photons, propagés en ligne droite depuis l'interaction, est beaucoup plus étroite que pour la tache de lumière des intensités, ce qui améliore considérablement le contraste des images. Par ailleurs la double information obtenue, à la fois sur la tache de lumière (GC) et sur la tache temporelle (GCT) permet par un traitement statistique approprié, d'améliorer encore l'image. [0046]La figure 3A illustre la technique de SPECT Temporel de la présente invention, dans laquelle, la plaque de scintillateur P (LaBr3) est d'épaisseur d'environ 10 mm, et le photo-détecteur 4 est de type SI-PMT segmenté. Les segments de SI-PMT sont de 20 x 20 mm en 16 canaux soit un canal = 4 mm x 4 mm. La lumière parallèle est émise de façon isotrope, c'est-à-dire que la source rayonne de façon isotrope dans un angle de 4-rr. La mesure est faite sur la première vague de photons émise c'est-à-dire sur le premier trigger temporel : cf le diagramme de la figure 3B. Dans le SPECT Temporel, on mesure aussi le barycentre, mais comme la granulite du détecteur est de 4mm x 4mm, la résolution temporelle des trigger est d'environ 20 ps ce qui équivaut à 4 mm dans le cristal LaBr3. [0047]Afin de localiser l'origine des événements détectés, donc de construire une image scintigraphie, il faut d'abord sélectionner les photons de direction perpendiculaire au détecteur. Ceci est assuré par le collimateur. Puis il faut repérer les coordonnées de l'interaction dans le cristal. Dans le SPECT temporel selon la présente invention, le repérage des coordonnées de l'interaction est assuré par un photo-détecteur segmenté ou un SI-PMT dont le pas est inférieur à la moitié de l'épaisseur du cristal. Ce repérage est réalisé en exploitant le fait qu'il y a plusieurs segments et que chaque segment reçoit une certaine fraction de la lumière émise par le cristal (plaque de scintillateur) lors de la détection d'un rayon gamma. [0048]En outre, chacun des pixels de ce détecteur dispose, au moyen d'un composant microélectronique de type ASIC mixte analogique/digital dédiés, d'une mesure précise à une dizaine de picoseconde du moment où le détecteur a été illuminé pour la première fois. Ceci permet une détection très rapide des premiers photons. Pour obtenir cette précision temporelle, il est nécessaire de compenser les temps de réponse des pixels et du canal de l'ASIC (composant micro électronique). Cette compensation est obtenue lors d'une phase de calibration en illuminant une zone avec une source collimatée. Sans sortir du cadre de l'invention une tête double peut être utilisée à cet effet. [0049]Une source collimatée est une source de lumière dont les rayonnements sont quasiment parallèles et se déploient lentement quand ils se propagent. Ceci permet d'illuminer un point connu en Z dans l'épaisseur de la plaque. [0050]Dans l'état actuel de l'art un scintillateur très rapide et avec peu d' afterglow, de préférence LaBr3, est nécessaire pour reconstituer une imagerie temporelle de l'interaction : cf article « LaBr3 :Ce scintillation gamma camera prototype pour X and gamma ray imaging » R.Pani, M.NCinti, R.Pellegrini, P.Bennatin... publié en février 2007'. Bien que le temps le plus court qu'il soit possible de mesurer avec un scintillateur rapide tel que LaBr3 sur un pixel de 25 mm est de 200ps, ce temps est dû en grande partie à l'incertitude quand à la localisation de l'interaction en tête ou en pied de pixel. Dans un scintillateur continu, en comparant les temps mesurés par des pixels de photo-détecteur adjacents, il est possible de connaître la hauteur (z) où a lieu l'interaction et donc d'avoir une valeur précise à quelque 10 ps (10 ps = 2 mm dans LaBr3) du temps de l'interaction sur la face d'entrée du cristal. Dès lors que l'on dispose d'un modèle de fonctionnement du cristal, la précision de localisation temporelle est bien supérieure à celle de la résolution spatiale. [0051]La figure 4 représente l'estimation de la profondeur (Z) de l'interaction en SEPCT temporel. On remarque que, lors de l'interaction du photon UV en un point A proche de la surface du cristal, à un instant to, la zone de détection des triggers est large. La profondeur (Z) de l'interaction est mesurée perpendiculairement à la surface du cristal et elle passe par l'axe du cône de détection de sommet A. De même, lors de l'interaction du photon UV en un point B, plus profond que le point A par rapport à la surface du cristal, à un instant to ,la zone de détection des triggers est plus étroite. La profondeur (Z) de l'interaction en B correspond à l'axe du cône de détection de sommet B. [0052]Dans les photo-détecteurs adjacents, il n'y a pas d'interface optique, par conséquent, c'est le trajet le plus direct qui compte. [0053]Dans le cas où la plaque de scintillateur est mince, par exemple Si l'événement est valide, on peut calculer le vecteur de propagation du rayon gamma dans le système. De plus, le ratio des énergies (E1/E1+E2) permet d'estimer la déviation Compton (angle a) avec une précision da par rapport à la direction initiale du rayon gamma. On sait alors que l'interaction a eu lieu dans une direction comprise dans un cône d'axe A1A2 et d'angle compris entre a-da et a+da. Les évènements les plus intéressants en terme d'imagerie sont bien entendus ceux où a est petit, d'où l'intérêt d'une plaque d'entrée mince. Puisqu'on obtient au final un grand nombre d'événements, on peut, par conséquent, reconstituer une image. 10 [0061]Une fois que la position des triggers spatiaux et temporels a été documentée, on peut intégrer l'ensemble du rayonnement émis afin de mesurer précisément l'énergie, en rejetant les variations Compton. De préférence dans un tel système à deux plaques, les plaques sont installées face à face et les photo-détecteurs sont placés vers l'extérieur du volume défini par les deux plaques P1 15 et P2 disposées en vis-à-vis. [00621De plus, si l'on dispose d'une résolution temporelle inférieure telle que 50 ps, il est encore possible d'utiliser un mode dégradé de l'invention (figure 7). En effet, au-delà d'un certain angle d'incidence (45° environ) il y a réflexion totale des premiers photons sur l'interface cristal/colle. La matrice des photo-détecteurs 20 5 et l'électronique associée 6 voient donc un cône de 45° d'ouverture environ autour du point d'interaction. Au-delà de ce cône d'axe B1B2, les premiers photons ont subi une réflexion sur la face supérieure du cristal et arrivent donc avec un retard voisin du temps de trajet dans l'épaisseur de la plaque (100 ps). [0063]Un autre avantage du système avec deux plaques de scintillateurs, est qu'il 25 peut remplacer l'utilisation d'un collimateur dans la technique SPECT. En effet dans la technique SPECT, les collimateurs en plomb sont indispensables car ils donnent une information sur la direction d'arrivée du rayonnement. Or, ces collimateurs sont lourds, encombrant et arrêtent une grosse part du rayonnement émis. Dans le mode de réalisation de la présente invention, avec deux plaques de 30 scintillateurs P1, P2, on peut obtenir cette information sur le trajet du rayon gamma sans rejeter aucun rayon. Ainsi, un tel système de détection comportant deux plaques, peut remplacer l'utilisation d'un collimateur. [0064]Un autre intérêt d'un tel système avec deux plaques de scintillateurs, est qu'il est particulièrement adapté à l'imagerie de faible niveau de radiation. Il est ainsi possible et avantageux, pour un examen médical, de diminuer la dose de rayonnement administrée au patient. [0065]Pour qu'un tel système selon l'invention fonctionne, tout d'abord il faut disposer de scintillateurs très rapides, très lumineux, et avec une faible post- luminescence, tels que l'Oxyde de lutétium (LYSO, LSO), de préférence, les halogénures de lanthane (LuI3, LaBr3, LaCI3). Les photo-détecteurs doivent être rapides, compacts, à faible section de capture du rayonnement gamma. Dans la configuration comportant deux plaques P1, P2, les photo-détecteurs sont traversés par le rayonnement gamma, avec une grande homogénéité de réponse temporelle de canal à canal. [0066]Dans certain mode de réalisation de l'invention, des photo-détecteurs classiques (PMT) peuvent être utilisés, mais les photo-détecteurs à semi conducteurs (Si-PMT) sont préférés. [0067] La qualité de l'électronique de traitement des photo-détecteurs à semi conducteurs, Si-PMT, doit : avoir une résolution temporelle sur la détection du premier photon (trigger) supérieure à 10 ps ; être très proche des Si-PMT pour éviter des délais dus au transport des charges ; et avoir une faible absorption du rayonnement gamma. Ceci conduit à privilégier des solutions microélectroniques de type AS1C. [0068]Actuellement les scintillateurs les plus performants sont hygroscopiques et on intercale une plaque de verre entre le cristal et le photo-détecteur. Dans l'invention, la réalisation préférée comprend une plaque épaisse (typiquement 30 mm pour LaBr3 pour 511 KeV) avec un photodétecteur, Si-PMT, collé directement sur le cristal pour limiter les réflexions dues aux interfaces optiques. Le cristal, les SI-PMT et les composants microélectroniques, ASIC, sont donc préférentiellement disposés dans une enceinte étanche. [0069]Sachant qu'il faut éviter la diffusion Compton entre les deux plaques, l'espace inter plaque est vide ou rempli de gaz inerte de faible numéro atomique tel que Helium, Neon, Argon. La séparation des plaques, la distance entre les deux plaques P1 et P2, doit être suffisante pour qu'on puisse différencier clairement les triggers Ti et T2. Pour l'halogénure de lanthane LaBr3, un temps de propagation de 200 ps équivalent à environ 60 mm dans l'air est privilégié. [0070]Etant donné la plus grande compacité des détecteurs et de l'électronique 10 de traitement vis-à-vis d'une caméra classique, un tel ensemble plaques/détecteur/électronique pourra remplacer les dispositifs actuellement présent sur les caméras existantes. [0071] Un autre intérêt du système selon invention, est son application dans des domaines dans lesquels le nombre de photon gamma à détecter est faible tels 15 que l'astronomie. [0072]Le système, selon l'invention avec une ou deux plaques, peut être utilisé pour un examen de type PET. Dans ce cas, une plaque de scintillateur rapide tel que LaBr3, doit présenter une épaisseur supérieure à 20 mm pour pouvoir arrêter des photons de 511Kev. Dans le cas d'une seule plaque de scintillateur, la 20 présence d'un collimateur est nécessaire. Si on utilise un système à 2 plaques, le collimateur n'est plus utile. Que le détecteur contienne une ou deux plaques, il doit être installé en vis-à-vis de chaque côté du patient. [0073]De nombreuses combinaisons peuvent être envisagées sans sortir du cadre de l'invention ; l'homme de métier choisira l'une ou l'autre en fonction des 25 contraintes économiques, ergonomiques, dimensionnelles ou autres à respecter. REVENDICATIONS1. Système de détection de rayon gamma, de type gamma caméra, comprenant une source de rayon gamma, au moins une plaque de scintillateur rapide P1 dont le temps de montée est inférieur à 1 ns, présentant une épaisseur supérieure ou égale à 5 mm, équipée de photo-détecteurs caractérisé en ce que la lecture des photos-détecteurs est effectuée par une micro-électronique de lecture dédiée de type ASIC, en ce que le détecteur est segmenté et en ce que sur ladite plaque Pi, chaque segment dudit détecteur est apte à mesurer un premier trigger Ti, correspondant à l'instant d'impact du premier rayon UV émis par scintillation sur ladite plaque P1 avec une résolution temporelle inférieur à 100ps, de préférence inférieure à 20ps, et une distribution spatiale des triggers voisins permettant de situer spatialement un événement « el » selon des coordonnées (Xi, Y1). 2. Système selon la revendication 1 dans lequel la plaque P1 est de type Halogénure de Lanthane, équipée de photo-détecteurs segmentés ayant un pas inférieur à la moitié de l'épaisseur de la plaque Pi, et dont ladite micro-électronique de lecture dédiée de type ASIC comprend une partie analogique ayant une résolution temporelle par canal, pour des triggers inférieurs à 50 ps. 3. Système selon la revendication 1 dans lequel le détecteur est apte à mesurer en outre une distribution spatiale de la luminosité Al en (X'1, Y'l ) et l'intégrale de l'énergie El comme dans une gamma caméra classique. 4. Système selon la revendication 1 dans lequel le diamètre de la tache des premiers triggers permet d'estimer la profondeur, Z1, à laquelle a eu lieu l'interaction dans la plaque. 5. Système selon la revendication 1 dans lequel le point d'interaction est le minimum de la tache des premiers trigger, situé sur la normale du minimun de la distribution des triggers. 6. Système de détection selon l'une des revendications précédentes dans lequel la plaque de scintillateur P1 est lue par des ASIC mixtes rapides de telle sorte que chaque pixel dudit détecteur effectue une mesure précise à 10ps de l'instant auquel il est illuminé pour la première fois, afin d'en déduire le lieu d'une interaction dans la plaque de scintillateur en (X, Y, Z). 7. Système de détection selon l'une des revendications précédentes dans lequel le détecteur est un détecteur à semi-conducteur de type SI-PMT ou APD. 8. Système de détection selon la revendication 1 caractérisé en ce qu'il comporte une multitude de plaques de scintillateurs juxtaposée afin de former une grande surface et de corriger les effets de bord. 9. Système de détection selon la revendication 1, caractérisé en ce qu'il comprend en outre une seconde plaque de scintillateur P2 d'au moins 10 mm d'épaisseur, destinée à absorber au moins 80% de l'énergie du rayon gamma, ladite seconde plaque étant séparée de la première plaque P1 par une distance D' d'au moins 10 mm, en ce qu'il comporte en outre un module d'estimation permettant de déterminer un événement valide, un module d'estimation de la déviation Compton, en ce qu'il est apte à mesurer sur ladite seconde plaque P2 un premier trigger T2, une distribution spatiale des triggers permettant de situer spatialement un événement « e2 » en (X2, Y2, Z2), une distribution spatiale de la luminosité A2 en (X'2, Y'2) ainsi que l'énergie E2 émise lors de l'événement « e2 » dans ladite plaque P2 et en ce que ladite deuxième plaque P2 permet d'obtenir des informations sur le trajet du rayon gamma sans en rejeter aucun. 10. Système de détection selon la revendication 9, caractérisé en ce qu'il comprend un module de calcul de l'événement valide, dans lequel les vecteurs des distributions temporelles, l'instant d'impact de rayon gamma sur les plaques, et les vecteurs des distributions spatiales sont croisés afin d'améliorer la précision de la localisation de l'interaction dans lesdites plaques. 11. Système de détection selon la revendication 9, caractérisé en ce que l'espace entre les deux plaques est vide ou rempli de gaz inerte tel que Helium, Neon, Argon. 12. Système de détection selon la revendication 9, dont les plaques de cristal P1 et P2 sont installées face à face et les photodétecteurs sont installés vers l'extérieur. 13. Système selon l'une des revendications précédente caractérisé en ce que les plaques P1 et P2, les photo-détecteurs et les composants électroniques sont disposés dans une enceinte étanche. 14. Système selon l'une des revendications 9 à 13 caractérisé en ce que l'ensemble « Plaques /Phototecteurs/électronique de traitement » présente un volume inférieur aux détecteurs à base de plaque Nal, de tel sort que ledit ensemble peut être installé sur des machines SPECT existantes. 15. Procédé de reconstitution de l'image mis en oeuvre dans le système selon l'une des revendications 1 à 14 caractérisé par les étapes suivantes : sur la plaque P1 lors de l'impact d'un photon gamma : - mesurer un premier trigger Ti, correspondant à l'instant d'impact du premier photon UV sur le plan des détecteurs segmentés sur ladite plaque Pi; - mesurer une distribution spatiale des triggers voisins, sur le plan des photodétecteurs, afin de situer spatialement un événement « el » en (Xi, Y1) sur la normale du minimun de la distribution des triggers; - mesurer en outre une distribution spatiale de la luminosité Al en (X'1, Y'l ) et l'intégrale de l'énergie El . 16. Procédé de détection selon la revendication 15 selon les revendications 9 à 14, caractérisé en ce qu'il comprend en outre les étapes suivantes effectuées sur la plaque P2 : - mesurer un premier trigger T2; - mesurer une distribution spatiale des triggers afin de situer spatialement un événement « e2 » en (X2, Y2, Z2) ; - mesurer une distribution spatiale de la luminosité A2 en (X'2, Y'2) ainsi que l'énergie E2 émise lors de l'événement « e2 » dans ladite plaque P2 ; - déterminer un événement valide à l'aide de module d'estimation en effectuant les deux tests suivants : a) T2 = Ti + temps de propagation de la lumière entre el et e2;b) El + E2 = Energie du radio isotope utilisé, - déterminer la déviation Compton d'un angle « alpha » avec une précision da par rapport à la direction initiale du rayon gamma, le ratio des énergies (E1/E1+E2) permettant d'estimer la déviation Compton ; - définir des informations sur le trajet du rayon gamma. 17. Application du système selon l'une des revendications 9 à 14, pour des domaines dans lesquels le nombre de photon gamma à détecter est faible, tels que l'astronomie. 18.Utilisation du système selon l'une des revendications 1 à 14 pour un examen de type PET dans lequel au moins une plaque de scintillateur rapide tel que LaBr3 présente une épaisseur supérieure à 20mm, lesdites plaques étant installées en vis-à-vis de chaque coté d'un patient.15