Introduction: Les gamma-caméras à semi-conducteurs CZT, telle que la camera DSPECT (Spectrum Dynamics®), utilisent un principe de détection directe pour convertir les photons g en signal électrique. La géométrie d'acquisition de la caméra DSPECT a déjà été modélisée avec la plateforme Monte-Carlo GATE [1], mais sans tenir compte des propriétés des détecteurs semi-conducteurs, en particulier des collections de charges incomplètes caractérisées par la présence d'une queue aux basses énergies [2]. L'objectif de cette étude était de modéliser cette propriété avec l'équation de Hecht [3] qui relie l'importance des charges collectées à la profondeur d'interaction des photons g dans le cristal CZT.

Matériels et méthodes: L'équation de Hecht a été utilisée pour modéliser la réponse de chacun des 9216 cristaux CZT de la caméra DSPECT. Une comparaison des spectres en énergie obtenus par simulation et par enregistrements effectifs a été réalisée en utilisant une source de 99mTc placée dans l'air puis en présence d'un milieu diffusant (récipient cylindrique de 8,5 cm de diamètre).

Résultats: On observe une bonne concordance entre les spectres obtenus par simulation et par enregistrements effectifs, aussi bien dans l'air qu'en milieu diffusant. Il persiste toutefois une sous-représentation des interactions à faible énergie avec la simulation, par comparaison aux enregistrements effectifs, en particulier en milieu diffusant et dans la portion inférieure de la fenêtre d'enregistrement du pic photoélectrique du 99mTc (-7,5% et -3,6% d'interactions détectées à 126 keV pour respectivement, l'air et le milieu diffusant).

Conclusion: La modélisation des collections de charges permet de se rapprocher des conditions réelles d'enregistrement avec des spectres en énergie très proches de ceux effectivement observés avec les caméras CZT.

Références :

[1] L. Imbert, E. Galbrun, F. Odille, et al. "Assessment of a Monte-Carlo simulation of SPECT recordings from a new-generation heart-centric semiconductor camera: from point sources to human images", Phys. Med. Biol., vol. 60, pp. 1007-1018, 2015.

[2] R. Redus, "Charge trapping in XR-100T-CdTe and -CZT detectors", Application note ANCZT-2 Rev.3, 2007.

[3] L. Chen, YX. Wei, "Monte Carlo simulations of the SNM spectra for CZT and NaI spectrometers", Appl. Radiat. Isot., vol.66, pp.1146-50, 2008.