WO2015011343A1 - Single-crystal scintillator bar for pet imaging device - Google Patents

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WO2015011343A1
WO2015011343A1 PCT/FR2013/051811 FR2013051811W WO2015011343A1 WO 2015011343 A1 WO2015011343 A1 WO 2015011343A1 FR 2013051811 W FR2013051811 W FR 2013051811W WO 2015011343 A1 WO2015011343 A1 WO 2015011343A1
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WO
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grooves
bar
faces
equal
energy
Prior art date
Application number
PCT/FR2013/051811
Other languages
French (fr)
Inventor
Michael GENIX
Najia Tamda
Aboubakr Bakkali
Original Assignee
De Raulin, Gonzague
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by De Raulin, Gonzague filed Critical De Raulin, Gonzague
Priority to PCT/FR2013/051811 priority Critical patent/WO2015011343A1/en
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    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01T—MEASUREMENT OF NUCLEAR OR X-RADIATION
    • G01T1/00—Measuring X-radiation, gamma radiation, corpuscular radiation, or cosmic radiation
    • G01T1/16—Measuring radiation intensity
    • G01T1/20—Measuring radiation intensity with scintillation detectors
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01T—MEASUREMENT OF NUCLEAR OR X-RADIATION
    • G01T1/00—Measuring X-radiation, gamma radiation, corpuscular radiation, or cosmic radiation
    • G01T1/29—Measurement performed on radiation beams, e.g. position or section of the beam; Measurement of spatial distribution of radiation
    • G01T1/2914—Measurement of spatial distribution of radiation
    • G01T1/2985—In depth localisation, e.g. using positron emitters; Tomographic imaging (longitudinal and transverse section imaging; apparatus for radiation diagnosis sequentially in different planes, steroscopic radiation diagnosis)

Definitions

  • the invention relates to the field of radioisotope functional imaging and, more particularly, to two-photon imaging known as positron emission tomography or PET.
  • the invention relates to functional imaging devices, and more particularly to PET imaging devices.
  • the invention is more specifically relating to a component of such devices, namely the gamma photon detector bar, preferably annihilation gamma photons.
  • the bar according to the invention consists of a scintillator monocrystal. It is more particularly intended to equip a module for detecting and locating a radioactive tracer.
  • Nuclear imaging in principle, consists of administering a tracer containing molecules labeled with a radioactive isotope in order to follow, by external detection, the normal or pathological functioning of a given organ.
  • the tracer is injected into a patient intravenously and will attach to the cells concerned to emit positrons. Once emitted, the positron travels a few millimeters in the tissues and loses its kinetic energy. In this rest position, the positron interacts with an electron in the middle, following an annihilation reaction during which the masses of these two particles transform into two gamma photons or annihilation photons with a level of energy. defined. These photons are emitted simultaneously, co linearly and in opposite directions. These characteristics are exploited to locate the direction of emission of the annihilation photons without resorting to a collimator.
  • LOR line of answer
  • This LOR contains the position of the positron source.
  • the images obtained in PET result from a tomographic reconstruction process which, from the set of response lines acquired by the system, estimates the three-dimensional distribution of the radio-tracer in the organ to be studied.
  • the detection of gamma photons is ensured by judiciously arranged strips, each composed of at least one detector bar connected to an electronic device ensuring the processing and tomographic reconstruction process leading to the desired image.
  • the detector bar is constituted by a scintillator crystal which converts the photonic energy of the annihilation photons into an isotropic emission of light photons which can be detected by at least one photodetector located optically coupled to the bar and which is capable of measuring the light.
  • received energy E1, E2
  • the Interaction Position (PI) or DOI (Depth Of Interaction) is the position, along the long axis of the bar, in which the incident gamma photon interacted in the bar. This DOI is important because it directly affects the resolution of the final image. It is therefore necessary to determine this DOI with the best possible resolution which gives a better resolution on the final image.
  • GB2200205 discloses a scintillation detector comprising elemental scintillators in the form of crystalline germanium oxide and bismuth bars in which portions 40 of surfaces other than the end surfaces are polished to form mirrors. These polished portions are separated by frosted strips 50.
  • the 4 lateral faces of the bar are coated with a reflective material such as barium sulfate (BaSO 4) or the like. This makes it possible to create optical losses during the propagation of the light beam, to improve the accuracy in the detection of the DOI.
  • BaSO 4 barium sulfate
  • GB2198620 discloses a scintillation detector comprising elemental scintillators in the form of crystalline germanium oxide and bismuth bars in which all surfaces other than polished end mirror surfaces are coated with reflective material such as barium sulfate (BaSO 4) or the like.
  • BaSO 4 barium sulfate
  • the improvement of the accuracy in determining the DOI is here obtained by a plurality of incisions (etching), parallel to the end surfaces, are formed on the side surfaces of each scintillator bar.
  • WO2009 / 125379 discloses:
  • ⁇ an optical weighting method for estimating the position of impact of a gamma photon in a crystalline environment, whereby an isotropic crystalline medium is converted into a juxtaposition of sections, between which two by two conditions is created a loss of discrete energy, of known magnitude or measurable by calibration, and by which the energy (E1, E2) collected is compared at light flux measuring means, in particular photodetectors, mounted at the longitudinal ends of said crystalline medium to estimate the position of the impact of a gamma photon in a given section of said crystal medium.
  • ⁇ and a device for implementing this method comprising a plurality of single crystal bars gamma photon detector.
  • Each bar has at least one photodetector at each end formed by a flat surface perpendicular to the longitudinal direction of the bar which comprises a succession of monocrystalline segments, which are each homogeneous, isotropic and solid. These segments are separated by volumes (dioptric media and / or apertures) approximately parallel to the end planar surfaces. These volumes each consist of an intermediate medium, isotropic, of a different nature from that of said single crystal, and of refractive index different from that of said monocrystal.
  • each bar is between 40 and 120 mm and has n notches with two parallel faces; n being such that the loss of light energy for the bar considered is between a / 2n.R.511 keV and ⁇ / 2 ⁇ . ⁇ .511 keV, with R corresponding to the luminous efficiency and with a ranging from 0.04 to 0.1 and ⁇ ranging from 0.04 to 0.1.
  • the cumulative energy loss in the theoretical case of the passage of light through all the notches, is between AR511 keV and BR511 keV with A between 0.02 and 0.05 and B between 0.4 and 0.5.
  • the notches may be performed by laser, and, for a bar of 3x3x60 mm LYSO single crystal (Lu 2 (i-x) Y 2X Si05 doped Ce), have a length corresponding to the width of the bar is 3 mm, a depth of 400 ⁇ and a width of 50 ⁇ .
  • FR2930045 also teaches that the adequate width of the notches is that which corresponds to a loss of energy on the one hand large enough to allow a real differentiation of the different energy levels, and on the other hand sufficiently low for a quantity of Measurable energy reaches both ends of the bar equipped with photodetectors.
  • the technical problem underlying the invention is therefore to improve the determination of the DOI in elementary scintillators in the form of crystalline bars constituting the detectors (strips) of functional imaging devices PET, which will thus benefit from a spatial resolution of optimal quality.
  • the invention is in particular to provide a solution to the aforementioned technical problem.
  • the present invention relates to a gamma photon detector bar consisting of a scintillator parallelepiped monocrystal, comprising two end faces (F1, F2) intended to receive light energy respectively (E1, E2 ) resulting from the scintillation of annihilation photons, this bar having transverse grooves extending over a length L s representing at least 50% of the width tb of the bar, preferably over the entire width of the bar,
  • the 4 lateral faces of the bar, and preferably the two end faces, are polished optically;
  • It comprises transverse grooves on at least two faces, preferably two opposite faces;
  • the grooves have different abscissae (x) on the longitudinal axis (X);
  • the depth (P) of the grooves is, in ⁇ and in a preferably increasing order, less than or equal to 250; 200; 190; 180; 170; 160; 150; and more preferably between 100 and 50.
  • N / Lb is between 0.1 and 4 for bars whose Lb is greater than 65 mm;
  • N / Lb is between 3 and 5 for bars whose Lb is between 55 and 65 mm; and more preferably around 4, for a bar whose Lb is equal to 60 mm;
  • N / Lb is between 4 and 6 for bars whose Lb is less than 55 mm and greater than or equal to 45; and more preferably around 5, for a bar whose Lb is equal to 50 mm;
  • N / Lb is between 6 and 8 for bars whose Lb is less than 45 mm and greater than or equal to 35; and more preferably around 7, for a bar whose Lb is equal to 40 mm.
  • the grooves are at least present on two opposite faces of the bar, the number of grooves on one of these faces being equal to (n) and the number of grooves on the opposite face being equal to n + 1, n + 2, n +3, preferably n + 1.
  • the grooves have a width t s , in ⁇ and in a preferably increasing order, less than or equal to 120; 110; 100; 90; 80; 75; and more preferably between 50 and 20.
  • the bar is free of reflective layer encapsulation.
  • the ratio N / Lb, the total number N of grooves, the number n of grooves per face, the depth P of the grooves, the width t s of the grooves, and / or the transverse profile right of train paths is (are) such that:
  • the useful energy range El (-Lt 2) -El (Lt 2) and / or the useful energy range E2 (-Lt 2) -E2 (L b / 2) is (are) maximum;
  • the number of grooves is defined from the minimum value of the energy measured on one end or from the maximum acceptable value for the energy resolution.
  • Acceptable is expected within the meaning of the present invention the minimum value sufficient for exploitation of the measure. This minimum value depends inter alia on the bar size, the measuring system, the electronic processing chain and the operation of the measurement.
  • the scintillator single crystal rod is LYSO: Ce (Lu 2 (i-x) Si0 5 Y 2X doped Ce).
  • the end faces F1, F2 of the single crystal scintillator bar are equipped with means for detecting the light energy respectively (E1, E2) resulting from the scintillation of annihilation photons, these detection means being preferably photodetectors.
  • the invention in another of its aspects, relates to a method for machining a gamma photon detector bar consisting of a scintillator parallelepiped monocrystal, comprising two end faces (F1, F2) intended to receive energy. luminous respectively (E1, E2) resulting from the scintillation of annihilation photons, characterized in that it consists essentially of:
  • the grooves have different abscissae (x) on the longitudinal axis (X);
  • the depth (P) of the grooves is, in ⁇ and in increasing order of preference, ⁇ 250; 200; 190; 180; 170; 160; 150; and more preferably between 100 and 50.
  • the grooves are obtained by machining by means of a cutting tool, preferably a saw (preferably diamond) or a laser.
  • the grooves are at least present on two opposite faces, the number of grooves on one of these faces being equal to (n) and the number of grooves on the opposite face being equal to n + 1, n + 2, n +3, preferably n + 1.
  • the grooves have a width t s , in ⁇ and in increasing order of preference, ⁇ 120;110;100;90;80;75; and more preferably between 50 and 20.
  • the number and shape of the grooves are defined from the minimum value of the energy measured at one end or from the maximum acceptable value for the energy resolution. According to this method, it is advantageous to choose the total number N of grooves, the number n of grooves, the depth P of the grooves, the width t s of the grooves, and / or the right transverse profile of the grooves, so that:
  • the useful energy range El (-Lb / 2) - El (Lb / 2) and / or the useful energy range E2 (-Lb / 2) - E2 (L b / 2) is (are) maximum ( s);
  • the invention also relates to an improved method for determining the DOI interaction position of a gamma photon in a gamma photon detector single crystal rod, preferably annihilation gamma photons for a PET imaging device, characterized in that the bar is the one as defined above.
  • the invention also relates to an improved method for estimating the LORs that can be implemented in a PET imaging device, characterized in that this device comprises bars according to the invention.
  • the invention also relates to a PET imaging method characterized in that it incorporates the improved method referred to above for determining the DOI interaction position and / or the improved method referred to above for estimating the LORs.
  • the invention also relates to a PET imaging device characterized in that it comprises bars according to the invention.
  • the invention is also based on the observation that the resolution depends to a large extent on a combination of the slopes of the curves El (x) and E2 (x) at the position x considered. More specifically, the invention exploits the fact that the higher these slopes, the better the resolution. In addition, the invention proposes to maintain a slope in acceptable energy throughout the crystal and mainly to obtain, in the center of the crystal, a slope greater than that of known bars, which gives a better resolution, difficult to obtain in this zone.
  • the energy resolution at the position x considered may also depend, in particular, on the behavior of the bar, the interaction, the path of the beam, the measuring means, the electronic chain, etc.
  • the bar and its machining method according to the invention can achieve an optimum spatial resolution for a given device.
  • the invention defines particular characteristics for grooves formed on the lateral faces of the bar. These are all or some of the following features:
  • the combination of the type and the number of grooves is determined in order, on the one hand, to reach the minimum value of energy desired according to the constraints of the user and on the other hand the cost of the combination; • Use a reproducible machining process to create the grooves in order to keep the dispersion of behavior as low as possible between the bars and thus always to be close to the optimum;
  • the lateral faces of the bar bathe so preferably in a medium whose optical index is lower than that of the bar.
  • this medium can be of the lowest possible optical index so that the bar behaves like the best optical guide.
  • this medium may be vacuum or simply air.
  • the invention also makes it possible to obtain, in particular:
  • Figure 1 is a schematic side view of the bar according to the invention showing a first possible embodiment of the transverse grooves.
  • FIG. 2 is a partial view in axial longitudinal section of the bar according to FIG. 1.
  • FIG. 3 is a partial view in axial longitudinal section of the bar according to the invention showing a second embodiment of the transverse grooves.
  • FIG. 4 is a diagram of a device for measuring energies as a function of the interaction position x.
  • FIG. 5 shows curves of the peak of the energies El_pic x as a function of the position x for the different prototypes of table 1 of the examples, the axis of abscissae corresponding to the axis of the bar and originating in the center of said bar, ordinate axis corresponds to the measured energy.
  • FIG. 6 shows the variations of the curves of the energies El_pic x as a function of the number of grooves per face.
  • Figure 7 shows comparison curves between prototypes 5 and 7 and a bar prototype covered with a reflective layer.
  • Figures 1-3 show the bars according to the invention LYSO single crystal (Lu 2 (i-x) Si0 5 Y 2X doped Ce) having a plurality of grooves. These bars may be for example in the form of a parallelepiped of 3x3 mm 2 section and a length of 60 mm. The entirety of each of the 6 faces of a bar is polished with a quality called "optical" before the completion of the grooves.
  • Table 1 below gives the characteristics of different bars according to the present examples.
  • the grooves are made on only two parallel faces.
  • the grooves are staggered from one face to the other, so that if the number of grooves on one face is n, the number on the parallel face is n + 1.
  • Figure 1 shows this particular provision for the prototype 1, this provision is also applied to the other prototypes.
  • ⁇ 8 30 ⁇ +/- 5;
  • n (on one side face) 109 +/- 10;
  • n (on the opposite side face) 110 +/- 10;
  • N 219 +/- 20.
  • the grooves may have various profiles, for example a right rectangular (FIG. 2) or triangular (FIG. 3) transverse profile.
  • the grooves are made using a laser whose wavelength is 1030 nm and whose pulse duration is ⁇ 500 fs.
  • Figure 5 shows the results of the measurements on the different prototypes.
  • FIG. 4 which comprises a radioactive source Na (14), a bar (3) studied, a collimation bar (15) (LYSO, 20 * 2 * 2 mm), 3 photodetectors (MPPC) (16,17,18) , one of which (16) is disposed at one end of the bar (15) and each of the others (17, 18) is disposed at one end of the measuring bar (3), an amplifier (19) of the signal emitted by the photodetector (16) of the bar (15) and an amplifier (20) of the signals emitted by the photodetectors (17, 18) of the bar (3).
  • the outputs of these amplifiers (19, 20) are connected to the acquisition system (21) of the signals.
  • the system (21) may include e.g. an oscilloscope, an acquisition card, or the "front-end" acquisition electronics of the PET imaging device.
  • the radioactive source (14), the collimation bar (15) and the associated photodetector (16) form a set which can be moved in translation under the action of control means (arrows D).
  • Such an electronic collimation can be replaced by a mechanical collimation.
  • the measurement can be performed, for example, as follows:
  • the control means causes the displacement (arrows D) of the collimated source (14,15) and positions it at positions (x) predefined along the axis of the measuring bar (3). For example, 5 to 20 uniformly spaced positions along the crystal at regular intervals may be used.
  • the acquisition of the signals from the photodetectors (17, 18) is performed in coincidence with the signals emitted by the photodetector (16).
  • the number of signals per position is typically between 1,000 and 100,000.
  • Each acquisition is processed in order to extract, for each signal, the energies E1 and E2 (the area under the curve of the signal of each of the two photodetectors 17, 18 coupled to the studied bar).
  • Histograms of the energies E1 and E2 are constructed for each position of the source.
  • the values of the photoelectric peaks (El_pic x , E2_pic x ) are calculated for each histogram as being the central value of the approximation of the histogram by a Gaussian distribution for the position x considered.
  • FIG. 7 compares the peak curves of the El_pic x energies as a function of the x position between the prototypes 6, 7 and the same initial crystal bar covered by a white paint (painted proto) which has a negative control.
  • the local slope remains much higher on the majority of the crystal, especially in the center of the latter, which also implies an improvement in the resolution on the measurement of the interaction position.

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Abstract

The aim of the invention is to improve the determination of DOI in elementary scintillators in the form of crystal bars forming the detectors (bars) of PET functional imaging devices, which will then benefit from optimal quality spatial resolution. For this purpose, the invention concerns a gamma photon detector bar consisting of a parallelepiped single-crystal scintillator, comprising two end faces (F1, F2) intended to receive light energy respectively (E1, E2) from the scintillation of annihilation photons, said bar having transverse grooves extending along a length Ls representing at least 50% of the width ℓb of the bar, preferably across the whole width of the bar, characterised in that 1. The 4 side faces of the bar, and preferably the two end faces, are optically polished; 2. It comprises transverse grooves on at least two faces, preferably two opposing faces; 3. The grooves have different abscissa (x) on the longitudinal axis (X) 4. The ratio (total number of grooves N / length Lb of the bar in mm) is between 0.1 and 15; 5. The depth (P) of the grooves is less than or equal to 250 µm. The invention also concerns a PET imaging method and device comprising such bars.

Description

BARREAU MONOCRISTAL SCINTILLATEUR POUR DISPOSITIF D'IMAGERIE  MONOCRYSTAL SCINTILLATOR BAR FOR IMAGING DEVICE
TEP  PET
Domaine de l'invention Field of the invention
L'invention concerne le domaine de l'imagerie fonctionnelle radio -isotopique et, plus particulièrement, l'imagerie biphotonique appelée tomographie par émission de positons ou TEP. The invention relates to the field of radioisotope functional imaging and, more particularly, to two-photon imaging known as positron emission tomography or PET.
L'invention vise les dispositifs d'imagerie fonctionnelle, et plus singulièrement les dispositifs d'imagerie TEP.  The invention relates to functional imaging devices, and more particularly to PET imaging devices.
L'invention est plus précisément relative à un composant de tels dispositifs, à savoir le barreau détecteur de photons gamma, de préférence de photons gamma d'annihilation. Le barreau selon l'invention est constitué d'un monocristal scintillateur. Il est plus particulièrement destiné à équiper un module de détection et de localisation d'un traceur radioactif. Art antérieur The invention is more specifically relating to a component of such devices, namely the gamma photon detector bar, preferably annihilation gamma photons. The bar according to the invention consists of a scintillator monocrystal. It is more particularly intended to equip a module for detecting and locating a radioactive tracer. Prior art
L'imagerie nucléaire, dans son principe, consiste à administrer un traceur contenant des molécules marquées par un isotope radioactif afin de suivre par détection externe, le fonctionnement normal ou pathologique d'un organe donné.  Nuclear imaging, in principle, consists of administering a tracer containing molecules labeled with a radioactive isotope in order to follow, by external detection, the normal or pathological functioning of a given organ.
Dans le cadre de la TEP, le traceur est injecté à un patient par voie intraveineuse et va se fixer sur les cellules concernées pour émettre des positons. Une fois émis, le positon parcourt quelques millimètres dans les tissus et perd son énergie cinétique. Dans cette position de repos, le positon interagit avec un électron du milieu, suivant une réaction d'annihilation au cours de laquelle les masses de ces deux particules se transforment en deux photons gamma ou photons d'annihilation dotés d'un niveau d'énergie défini. Ces photons sont émis simultanément, co linéairement et suivant des directions opposées. Ces caractéristiques sont exploitées pour localiser la direction d'émission des photons d'annihilation sans avoir recours à un collimateur. Cette direction d'émission est appelée ligne de réponse, dite LOR, en anglais "Line Of Response". Cette LOR contient la position de la source de positons. Les images obtenues en TEP, résultent d'un processus de reconstruction tomographique qui, à partir de l'ensemble des lignes de réponse acquises par le système, estime la distribution tridimensionnelle du radio-traceur dans l'organe à étudier.  In the context of PET, the tracer is injected into a patient intravenously and will attach to the cells concerned to emit positrons. Once emitted, the positron travels a few millimeters in the tissues and loses its kinetic energy. In this rest position, the positron interacts with an electron in the middle, following an annihilation reaction during which the masses of these two particles transform into two gamma photons or annihilation photons with a level of energy. defined. These photons are emitted simultaneously, co linearly and in opposite directions. These characteristics are exploited to locate the direction of emission of the annihilation photons without resorting to a collimator. This direction of emission is called line of answer, called LOR, in English "Line Of Response". This LOR contains the position of the positron source. The images obtained in PET, result from a tomographic reconstruction process which, from the set of response lines acquired by the system, estimates the three-dimensional distribution of the radio-tracer in the organ to be studied.
La détection des photons gamma est assurée par des barrettes judicieusement disposées, composés chacune d'au moins un barreau détecteur relié à un dispositif électronique assurant le processus de traitement et de reconstruction tomographique aboutissant à l'image recherchée. Le barreau détecteur est constitué d'un cristal scintillateur qui convertit l'énergie photonique des photons d'annihilation en une émission isotrope de photons lumineux susceptibles d'être détectés par au moins un photodétecteur situé couplé optiquement au barreau et qui est apte à mesurer l'énergie reçue (E1,E2). La Position d'Interaction (PI) ou DOI (Depth Of Interaction en anglais), est la position, selon l'axe long du barreau, dans laquelle le photon gamma incident a interagi dans le barreau. Cette DOI est importante car elle influe directement la résolution de l'image finale. Il s'agit donc de déterminer cette DOI avec la meilleure résolution possible ce qui donne une meilleure résolution sur l'image finale. The detection of gamma photons is ensured by judiciously arranged strips, each composed of at least one detector bar connected to an electronic device ensuring the processing and tomographic reconstruction process leading to the desired image. The detector bar is constituted by a scintillator crystal which converts the photonic energy of the annihilation photons into an isotropic emission of light photons which can be detected by at least one photodetector located optically coupled to the bar and which is capable of measuring the light. received energy (E1, E2). The Interaction Position (PI) or DOI (Depth Of Interaction), is the position, along the long axis of the bar, in which the incident gamma photon interacted in the bar. This DOI is important because it directly affects the resolution of the final image. It is therefore necessary to determine this DOI with the best possible resolution which gives a better resolution on the final image.
Il existe plusieurs principes très différents pour déterminer la DOI. On s'intéresse dans le présent exposé au principe qui consiste à déterminer cette position à partir des deux énergies El et E2 mesurées à chaque extrémité du barreau. Ce principe repose sur le fait que l'énergie mesurée à une extrémité diminue lorsque l'interaction s'éloigne de cette même extrémité. Cet effet est dû aux pertes que subit le faisceau lumineux lors de son trajet au sein du barreau. Il est alors possible de déterminer la position d'interaction du photon incident en fonction des valeurs de El et E2. Chacune de ces dernières est mesurée par un photo-détecteur placé à l'extrémité du barreau de cristal scintillateur.  There are several very different principles for determining the DOI. In this paper, we are interested in the principle of determining this position from the two energies E1 and E2 measured at each end of the bar. This principle is based on the fact that the energy measured at one end decreases when the interaction moves away from this same end. This effect is due to the losses suffered by the light beam during its journey within the bar. It is then possible to determine the interaction position of the incident photon as a function of the values of E1 and E2. Each of these is measured by a photodetector placed at the end of the scintillator crystal bar.
GB2200205 divulgue un détecteur de scintillation comprenant des scintillateurs élémentaires se présentant sous la forme de barreaux cristallins d'oxyde de germanium et de bismuth dans lesquels des portions 40 des surfaces autres que les surfaces d'extrémité sont polies pour former des miroirs. Ces portions polies sont séparées par des bandes dépolies 50. Les 4 faces latérales du barreau sont revêtues avec un matériel réfléchissant tel que le sulfate de baryum (BaS04) ou analogues. Cela permet de créer des pertes optiques lors de la propagation du faisceau lumineux, pour améliorer la précision dans la détection de la DOI.  GB2200205 discloses a scintillation detector comprising elemental scintillators in the form of crystalline germanium oxide and bismuth bars in which portions 40 of surfaces other than the end surfaces are polished to form mirrors. These polished portions are separated by frosted strips 50. The 4 lateral faces of the bar are coated with a reflective material such as barium sulfate (BaSO 4) or the like. This makes it possible to create optical losses during the propagation of the light beam, to improve the accuracy in the detection of the DOI.
GB2198620 divulgue un détecteur de scintillation comprenant des scintillateurs élémentaires se présentant sous la forme de barreaux cristallins d'oxyde de germanium et de bismuth dans lesquels toutes les surfaces autres que les surfaces miroir d'extrémité polies, sont revêtues avec un matériel réfléchissant tel que le sulfate de baryum (BaS04) ou analogues. A la différence du GB2200205, l'amélioration de la précision dans la détermination de la DOI est ici obtenue par une pluralité d'incisions (dépolissage), parallèles aux surfaces d'extrémité, sont formées sur les surfaces latérales de chaque barreau scintillateur. WO2009/125379 divulgue : GB2198620 discloses a scintillation detector comprising elemental scintillators in the form of crystalline germanium oxide and bismuth bars in which all surfaces other than polished end mirror surfaces are coated with reflective material such as barium sulfate (BaSO 4) or the like. Unlike GB2200205, the improvement of the accuracy in determining the DOI is here obtained by a plurality of incisions (etching), parallel to the end surfaces, are formed on the side surfaces of each scintillator bar. WO2009 / 125379 discloses:
■ un procédé de pondération optique pour estimer la position de l'impact d'un photon gamma dans un milieu cristallin, par lequel on transforme un milieu cristallin isotrope en une juxtaposition de tronçons, entre lesquels deux à deux on crée les conditions d'une déperdition d'énergie discrète, d'ampleur connue ou mesurable par étalonnage, et par lequel on compare l'énergie (El ; E2) recueillie au niveau de moyens de mesure de flux lumineux, notamment des photodétecteurs, montés aux extrémités longitudinales dudit milieu cristallin pour estimer la position de l'impact d'un photon gamma dans un tronçon donné dudit milieu cristallin. ■ et un dispositif pour la mise en œuvre de ce procédé, comprenant une pluralité de barreaux monocristal détecteur de photons gamma. Chaque barreau comporte au moins un photodétecteur à chaque extrémité formée par une surface plane perpendiculaire à la direction longitudinale du barreau qui comprend une succession de segments monocristallins, qui sont chacun homogène, isotrope et plein. Ces segments sont séparés par des volumes (milieux dioptriques et/ou ouvertures) approximativement parallèles aux surfaces planes d'extrémité. Ces volumes sont constitués chacun d'un milieu intermédiaire, isotrope, de nature différente de celle dudit monocristal, et d'indice de réfraction différent de celui dudit monocristal. Par exemple, chaque barreau mesure entre 40 et 120 mm et comporte n encoches à deux faces parallèles; n étant tel que la perte d'énergie lumineuse pour le barreau considéré soit comprise entre a/2n.R.511 keV et β/2η.Ρν.511 keV, avec R correspondant au rendement lumineux et avec a compris entre 0,04 et 0,1 et β compris entre 0,04 et 0,1. La perte d'énergie cumulée, dans le cas théorique du passage de la lumière à travers toutes les encoches, est comprise entre entre A.R.511 keV et B.R.511 keV avec A compris entre 0,02 et 0,05 et B compris entre 0,4 et 0,5. ■ an optical weighting method for estimating the position of impact of a gamma photon in a crystalline environment, whereby an isotropic crystalline medium is converted into a juxtaposition of sections, between which two by two conditions is created a loss of discrete energy, of known magnitude or measurable by calibration, and by which the energy (E1, E2) collected is compared at light flux measuring means, in particular photodetectors, mounted at the longitudinal ends of said crystalline medium to estimate the position of the impact of a gamma photon in a given section of said crystal medium. ■ and a device for implementing this method, comprising a plurality of single crystal bars gamma photon detector. Each bar has at least one photodetector at each end formed by a flat surface perpendicular to the longitudinal direction of the bar which comprises a succession of monocrystalline segments, which are each homogeneous, isotropic and solid. These segments are separated by volumes (dioptric media and / or apertures) approximately parallel to the end planar surfaces. These volumes each consist of an intermediate medium, isotropic, of a different nature from that of said single crystal, and of refractive index different from that of said monocrystal. For example, each bar is between 40 and 120 mm and has n notches with two parallel faces; n being such that the loss of light energy for the bar considered is between a / 2n.R.511 keV and β / 2η.Ρν.511 keV, with R corresponding to the luminous efficiency and with a ranging from 0.04 to 0.1 and β ranging from 0.04 to 0.1. The cumulative energy loss, in the theoretical case of the passage of light through all the notches, is between AR511 keV and BR511 keV with A between 0.02 and 0.05 and B between 0.4 and 0.5.
Selon le FR2930045, demande prioritaire du WO2009/125379, ces encoches peuvent être réalisée au laser, et, pour un barreau de 3x3x60 mm en monocristal LYSO (Lu2(i-x)Y2XSi05 dopé Ce ), présenter une longueur correspondant à la largeur du barreau soit 3 mm, une profondeur de 400 μιη et une largeur de 50 μιη. FR2930045 enseigne également que la largeur adéquate des encoches est celle qui correspond à une déperdition d'énergie d'une part suffisamment importante pour permettre une différentiation réelle des différents niveaux d'énergie, et d'autre part suffisamment faible pour qu'une quantité d'énergie mesurable parvienne aux deux extrémités du barreau équipées de photodétecteurs. According to FR2930045, the priority application WO2009 / 125379, the notches may be performed by laser, and, for a bar of 3x3x60 mm LYSO single crystal (Lu 2 (i-x) Y 2X Si05 doped Ce), have a length corresponding to the width of the bar is 3 mm, a depth of 400 μιη and a width of 50 μιη. FR2930045 also teaches that the adequate width of the notches is that which corresponds to a loss of energy on the one hand large enough to allow a real differentiation of the different energy levels, and on the other hand sufficiently low for a quantity of Measurable energy reaches both ends of the bar equipped with photodetectors.
Dans ce contexte, le problème technique à la base de l'invention est donc d'améliorer la détermination de la DOI dans des scintillateurs élémentaires se présentant sous la forme de barreaux cristallins composant les détecteurs (barrettes) de dispositifs d'imagerie fonctionnelle TEP, qui bénéficieront ainsi d'une résolution spatiale de qualité optimale. In this context, the technical problem underlying the invention is therefore to improve the determination of the DOI in elementary scintillators in the form of crystalline bars constituting the detectors (strips) of functional imaging devices PET, which will thus benefit from a spatial resolution of optimal quality.
Brève description de l'invention Brief description of the invention
L'invention a notamment pour but d'apporter une solution au problème technique susvisé.  The invention is in particular to provide a solution to the aforementioned technical problem.
D'où il s'ensuit que la présente invention concerne un barreau détecteur de photons gamma constitué d'un monocristal parallélépipédique scintillateur, comprenant deux faces (Fl, F2) d'extrémité destinées à recevoir de l'énergie lumineuse respectivement (E1,E2) issue de la scintillation de photons d'annihilation, ce barreau présentant des sillons transversaux s'étendant sur une longueur Ls représentant au moins 50% de la largeur tb du barreau, de préférence sur toute la largeur du barreau, From which it follows that the present invention relates to a gamma photon detector bar consisting of a scintillator parallelepiped monocrystal, comprising two end faces (F1, F2) intended to receive light energy respectively (E1, E2 ) resulting from the scintillation of annihilation photons, this bar having transverse grooves extending over a length L s representing at least 50% of the width tb of the bar, preferably over the entire width of the bar,
caractérisé en ce que characterized in that
1. Les 4 faces latérales du barreau, et de préférence les deux faces d'extrémité, sont polies optique ;  1. The 4 lateral faces of the bar, and preferably the two end faces, are polished optically;
2. Il comprend des sillons transversaux sur au moins deux faces, de préférence deux faces opposées ;  2. It comprises transverse grooves on at least two faces, preferably two opposite faces;
3. Les sillons ont des abscisses (x) différentes sur l'axe (X) longitudinal ;  3. The grooves have different abscissae (x) on the longitudinal axis (X);
4. Le rapport (nombre total de sillons N / longueur Lb du barreau en mm) compris entre 0,1 et 15 ou mieux entre 1 et 10 ou mieux encore entre 1 et 8 ;  4. The ratio (total number of grooves N / length Lb of the bar in mm) of between 0.1 and 15 or better between 1 and 10 or better still between 1 and 8;
5. La profondeur (P) des sillons est, en μιη et selon un ordre croissant de préférence, inférieure ou égale à 250; 200; 190; 180; 170; 160 ; 150; et mieux encore comprise entre 100 et 50.  5. The depth (P) of the grooves is, in μιη and in a preferably increasing order, less than or equal to 250; 200; 190; 180; 170; 160; 150; and more preferably between 100 and 50.
Suivant un mode de réalisation préféré de l'invention: According to a preferred embodiment of the invention:
N/Lb est compris entre 0,1 et 4 pour des barreaux dont la Lb est supérieure à 65 mm ;  N / Lb is between 0.1 and 4 for bars whose Lb is greater than 65 mm;
N/Lb est compris entre 3 et 5 pour des barreaux dont la Lb est comprise entre 55 et 65 mm; et plus préférentiellement autour de 4, pour un barreau dont la Lb est égale à 60 mm ;  N / Lb is between 3 and 5 for bars whose Lb is between 55 and 65 mm; and more preferably around 4, for a bar whose Lb is equal to 60 mm;
N/Lb est compris entre 4 et 6 pour des barreaux dont la Lb est inférieure à 55 mm et supérieure ou égale 45; et plus préférentiellement autour de 5, pour un barreau dont la Lb est égale à 50 mm ;  N / Lb is between 4 and 6 for bars whose Lb is less than 55 mm and greater than or equal to 45; and more preferably around 5, for a bar whose Lb is equal to 50 mm;
N/Lb est compris entre 6 et 8 pour des barreaux dont la Lb est inférieure à 45 mm et supérieure ou égale 35; et plus préférentiellement autour de 7, pour un barreau dont la Lb est égale à 40 mm.  N / Lb is between 6 and 8 for bars whose Lb is less than 45 mm and greater than or equal to 35; and more preferably around 7, for a bar whose Lb is equal to 40 mm.
De préférence, les sillons sont au moins présents sur deux faces opposées du barreau, le nombre de sillons sur l'une de ces faces étant égal à (n) et le nombre de sillons sur la face opposée étant égal à n + 1 , n+ 2, n +3, de préférence n + 1. Preferably, the grooves are at least present on two opposite faces of the bar, the number of grooves on one of these faces being equal to (n) and the number of grooves on the opposite face being equal to n + 1, n + 2, n +3, preferably n + 1.
De manière remarquable, les sillons ont une largeur ts , en μιη et selon un ordre croissant de préférence, inférieure ou égale à 120; 110; 100; 90; 80; 75; et mieux encore comprise entre 50 et 20. In a remarkable way, the grooves have a width t s , in μιη and in a preferably increasing order, less than or equal to 120; 110; 100; 90; 80; 75; and more preferably between 50 and 20.
Selon une caractéristique remarquable de l'invention, le barreau est exempt de couche réflective d'encapsulation. Selon une autre caractéristique remarquable de l'invention, le rapport N/Lb, le nombre total N de sillons, le nombre n de sillons par face, la profondeur P des sillons, la largeur ts des sillons, et/ou le profil transversal droit des sillons, est (sont) tel(s) que : According to a remarkable feature of the invention, the bar is free of reflective layer encapsulation. According to another remarkable characteristic of the invention, the ratio N / Lb, the total number N of grooves, the number n of grooves per face, the depth P of the grooves, the width t s of the grooves, and / or the transverse profile right of train paths, is (are) such that:
la plage d'énergie utile El(-Lt 2) - El(Lt 2) et/ou la plage d'énergie utile E2(-Lt 2) - E2(Lb/2) est(sont) maximale(s) ; the useful energy range El (-Lt 2) -El (Lt 2) and / or the useful energy range E2 (-Lt 2) -E2 (L b / 2) is (are) maximum;
et cette (ces) plage(s) d'énergie utile est (sont) régulièrement distribuée(s) le long du barreau.  and this (these) range (s) of useful energy is (are) regularly distributed (s) along the bar.
Selon une autre caractéristique remarquable de l'invention, le nombre total N de sillons, le nombre n de sillons, la profondeur P des sillons, la largeur ts des sillons, et/ou le profil transversal droit des sillons, est (sont) tel(s) que les pentes des courbes El(x) et E2(x) [en particulier pour x=0] sont supérieures à celles d'une courbe de référence Ε (χ) ou E2r(x) mesurée sur un cristal dénommé "proto peint" qui est recouvert d'une couche réflective visible, et en particulier d'une peinture blanche. According to another remarkable characteristic of the invention, the total number N of grooves, the number n of grooves, the depth P of the grooves, the width t s of the grooves, and / or the right transverse profile of the grooves, are (are) such that the slopes of curves El (x) and E2 (x) [in particular for x = 0] are greater than those of a reference curve Ε (χ) or E2 r (x) measured on a crystal called "painted proto" which is covered with a visible reflective layer, and in particular a white paint.
Avantageusement, le nombre de sillons est défini à partir de la valeur minimale de l'énergie mesurée sur une extrémité ou bien à partir de la valeur maximale acceptable pour la résolution en énergie. Par "acceptable", on attend au sens de la présente invention la valeur minimale suffisante pour une exploitation de la mesure. Cette valeur minimale dépend entre autre de la taille barreau, du système de mesure, de la chaîne électronique de traitement, de l'exploitation de la mesure. Advantageously, the number of grooves is defined from the minimum value of the energy measured on one end or from the maximum acceptable value for the energy resolution. By "acceptable" is expected within the meaning of the present invention the minimum value sufficient for exploitation of the measure. This minimum value depends inter alia on the bar size, the measuring system, the electronic processing chain and the operation of the measurement.
Avantageusement, le barreau de monocristal scintillateur est en LYSO: Ce(Lu2(i-x)Y2XSi05 dopé Ce ). Advantageously, the scintillator single crystal rod is LYSO: Ce (Lu 2 (i-x) Si0 5 Y 2X doped Ce).
Selon une autre caractéristique remarquable de l'invention, les faces d'extrémité Fl, F2 du barreau monocristal scintillateur sont équipées de moyens de détection de l'énergie lumineuse respectivement (E1,E2) issue de la scintillation de photons d'annihilation, ces moyens de détection étant de préférence des photodétecteurs. According to another remarkable characteristic of the invention, the end faces F1, F2 of the single crystal scintillator bar are equipped with means for detecting the light energy respectively (E1, E2) resulting from the scintillation of annihilation photons, these detection means being preferably photodetectors.
Dans un autre de ses aspects, l'invention concerne un procédé d'usinage d'un barreau détecteur de photons gamma constitué d'un monocristal parallélépipédique scintillateur, comprenant deux faces (Fl, F2) d'extrémité destinées à recevoir de l'énergie lumineuse respectivement (E1,E2) issue de la scintillation de photons d'annihilation, caractérisé en ce qu'il consiste essentiellement à : In another of its aspects, the invention relates to a method for machining a gamma photon detector bar consisting of a scintillator parallelepiped monocrystal, comprising two end faces (F1, F2) intended to receive energy. luminous respectively (E1, E2) resulting from the scintillation of annihilation photons, characterized in that it consists essentially of:
(a) à mettre en œuvre un barreau dont les 4 faces latérales, et de préférence les deux faces d'extrémité, sont polies optique ; (b) à ménager sur au moins deux faces, de préférence deux faces opposées, de ce barreau, des sillons transversaux s'étendant sur une longueur Ls représentant au moins 50% de la largeur tb du barreau, de préférence sur toute la largeur du barreau, en faisant en sorte que : (a) to implement a bar whose 4 lateral faces, and preferably both end faces, are polished optically; (b) providing on at least two faces, preferably two opposite faces, of the bar, transverse grooves extending over a length L s representing at least 50% of the width tb of the bar, preferably over the entire width of the Bar, by ensuring that:
- les sillons aient des abscisses (x) différentes sur l'axe (X) longitudinal ;  the grooves have different abscissae (x) on the longitudinal axis (X);
Le rapport (nombre total de sillons N / longueur Lb du barreau en mm) compris entre 0,1 et 15 ou mieux entre 1 et 10 ou mieux encore entre 1 et 8 ;  The ratio (total number of grooves N / length Lb of the bar in mm) of between 0.1 and 15 or better between 1 and 10 or better still between 1 and 8;
et la profondeur (P) des sillons soit, en μιη et selon un ordre croissant de préférence, < 250; 200; 190; 180; 170; 160 ; 150 ; et mieux encore comprise entre 100 et 50.  and the depth (P) of the grooves is, in μιη and in increasing order of preference, <250; 200; 190; 180; 170; 160; 150; and more preferably between 100 and 50.
Suivant une particularité intéressante de l'invention, les sillons sont obtenus par usinage au moyen d'un outil de découpe, avantageusement une scie (de préférence diamantée) ou un laser. According to an interesting feature of the invention, the grooves are obtained by machining by means of a cutting tool, preferably a saw (preferably diamond) or a laser.
Ce procédé est de préférence caractérisé par au moins l'une des caractéristiques suivantes: This method is preferably characterized by at least one of the following features:
A. les sillons sont au moins présents sur deux faces opposées, le nombre de sillons sur l'une de ces faces étant égal à (n) et le nombre de sillons sur la face opposée étant égal à n + 1, n+ 2, n +3, de préférence n + 1.  A. the grooves are at least present on two opposite faces, the number of grooves on one of these faces being equal to (n) and the number of grooves on the opposite face being equal to n + 1, n + 2, n +3, preferably n + 1.
B. les sillons ont une largeur ts , en μιη et selon un ordre croissant de préférence, < 120; 110; 100; 90; 80; 75 ; et mieux encore comprise entre 50 et 20. B. the grooves have a width t s , in μιη and in increasing order of preference, <120;110;100;90;80;75; and more preferably between 50 and 20.
C. Il est exempt d'une ou plusieurs étapes d'encapsulation du barreau par une couche réflective.  C. It is free of one or more steps of encapsulation of the bar by a reflective layer.
D. le nombre et la forme des sillons sont définis à partir de la valeur minimale de l'énergie mesurée sur une extrémité ou bien à partir de la valeur maximale acceptable pour la résolution en énergie. Selon ce procédé, il est avantageux de choisir le nombre total N de sillons, le nombre n de sillons, la profondeur P des sillons, la largeur ts des sillons, et/ou le profil transversal droit des sillons, de telle sorte que : D. The number and shape of the grooves are defined from the minimum value of the energy measured at one end or from the maximum acceptable value for the energy resolution. According to this method, it is advantageous to choose the total number N of grooves, the number n of grooves, the depth P of the grooves, the width t s of the grooves, and / or the right transverse profile of the grooves, so that:
la plage d'énergie utile El(-Lb/2) - El(Lb/2) et/ou la plage d'énergie utile E2(-Lb/2) - E2(Lb/2)soit(soient) maximale(s) ; the useful energy range El (-Lb / 2) - El (Lb / 2) and / or the useful energy range E2 (-Lb / 2) - E2 (L b / 2) is (are) maximum ( s);
- et cette (ces) plage(s) d'énergie utile soit(soient) régulièrement distribuée(s) le long du barreau. et/ou que les pentes des courbes El(x) et E2(x) [en particulier pour x=0] soient supérieures à celles de la courbe de référence Ε (χ) ou E2r(x) d'un même barreau recouvert par une couche réflective visible, et en particulier d'une peinture blanche. L'invention concerne encore un procédé perfectionné de détermination de la position d'interaction DOI d'un photon gamma dans un barreau monocristal détecteur de photons gamma, de préférence de photons gamma d'annihilation pour dispositif d'imagerie TEP, caractérisé en ce que le barreau est celui tel que défini ci-dessus. L'invention concerne encore un procédé perfectionné d'estimation des LORs susceptible d'être mis en œuvre dans un dispositif d'imagerie TEP, caractérisé en ce que ce dispositif comprend des barreaux selon l'invention. - And this (these) range (s) of useful energy is (are) regularly distributed (s) along the bar. and / or that the slopes of the curves El (x) and E2 (x) [in particular for x = 0] are greater than those of the reference curve Ε (χ) or E2 r (x) of the same covered bar by a visible reflective layer, and in particular a white paint. The invention also relates to an improved method for determining the DOI interaction position of a gamma photon in a gamma photon detector single crystal rod, preferably annihilation gamma photons for a PET imaging device, characterized in that the bar is the one as defined above. The invention also relates to an improved method for estimating the LORs that can be implemented in a PET imaging device, characterized in that this device comprises bars according to the invention.
L'invention concerne encore un procédé d'imagerie TEP caractérisé en ce qu'il intègre le procédé perfectionné visé ci-dessus de détermination de la position d'interaction DOI et/ou le procédé perfectionné visé ci-dessus d'estimation des LORs. The invention also relates to a PET imaging method characterized in that it incorporates the improved method referred to above for determining the DOI interaction position and / or the improved method referred to above for estimating the LORs.
L'invention concerne encore un dispositif d'imagerie TEP caractérisé en ce qu'il comprend des barreaux selon l'invention. The invention also relates to a PET imaging device characterized in that it comprises bars according to the invention.
Description détaillée de l'invention Detailed description of the invention
Ces sillons usinés dans le barreau scintillateur selon l'invention permettent de créer autant de déperditions d'énergie discrètes, d'ampleur connue, ou mesurable par étalonnage.  These grooves machined in the scintillator bar according to the invention make it possible to create as many discrete energy losses, of known magnitude, or measurable by calibration.
Ces pertes sont dépendantes de la distance entre l'interaction et les faces extrêmes du cristal afin que l'énergie mesurée à chaque extrémité contienne de l'information sur la position d'interaction. Ainsi, la valeur de chaque énergie mesurée dépend en partie de l'énergie initiale de l'interaction mais aussi de la distance x entre la face où elle est mesurée et la position d'interaction. L'énergie mesurée sur la face opposée est elle aussi dépendante de la longueur restante, c'est-à-dire (Lb-x); Lb étant la longueur du barreau. Les inventeurs ont ainsi eut le mérité d'établir que la résolution sur la valeur calculée de x est dépendante, à la position x considérée, des écarts entre les énergies El et E2 mesurées pour deux positions x juxtaposées. L'invention repose également sur le constat que la résolution dépend en grande partie d'une combinaison des pentes des courbes El(x) et E2(x) à la position x considérée. Plus précisément encore, l'invention exploite le fait que plus ces pentes sont élevées, meilleure est la résolution. De plus, l'invention propose de conserver une pente en énergie acceptable tout au long du cristal et principalement d'obtenir, au centre du cristal, une pente supérieure à celle des barreaux connus, ce qui donne une meilleure résolution, difficile à obtenir dans cette zone. D'où il s'ensuit qu'il est notamment proposé conformément à l'invention : • d'une part d'utiliser la plage maximale d'énergie à disposition : c'est-à-dire faire en sorte que la différence entre l'énergie mesurée lorsque l'interaction a lieu très proche de la face mesurée et l'énergie mesurée lorsque l'interaction a lieu à l'opposé du cristal soit maximale : El(-Lt/2) - El(Lt/2) et/ou E2(-Lt 2) - E2(Lt 2) = maxima ; · et, d'autre part de faire en sorte que cette plage d'énergie utile soit distribuée le plus régulièrement possible le long du barreau. These losses are dependent on the distance between the interaction and the extreme faces of the crystal so that the energy measured at each end contains information on the interaction position. Thus, the value of each measured energy depends partly on the initial energy of the interaction but also on the distance x between the face where it is measured and the interaction position. The energy measured on the opposite face is also dependent on the remaining length, that is to say (Lb-x); Lb being the length of the bar. The inventors thus had the merit of establishing that the resolution on the calculated value of x is dependent, at the position x considered, of the differences between the energies E1 and E2 measured for two juxtaposed positions x. The invention is also based on the observation that the resolution depends to a large extent on a combination of the slopes of the curves El (x) and E2 (x) at the position x considered. More specifically, the invention exploits the fact that the higher these slopes, the better the resolution. In addition, the invention proposes to maintain a slope in acceptable energy throughout the crystal and mainly to obtain, in the center of the crystal, a slope greater than that of known bars, which gives a better resolution, difficult to obtain in this zone. From which it follows that it is proposed in particular according to the invention: • on the one hand to use the maximum energy range available: that is to say, to make sure that the difference between the energy measured when the interaction takes place very close to the measured face and the measured energy when the interaction takes place opposite the crystal is maximum: El (-L t / 2) - El (L t / 2) and / or E2 (-L t 2) - E2 (L t 2) = maxima; · And, secondly, to ensure that this useful energy range is distributed as regularly as possible along the bar.
Ceci étant, la résolution en énergie à la position x considérée peut dépendre en outre, notamment, du comportement du barreau, de l'interaction, du parcours du faisceau, des moyens de mesure, de la chaîne électronique... This being the case, the energy resolution at the position x considered may also depend, in particular, on the behavior of the bar, the interaction, the path of the beam, the measuring means, the electronic chain, etc.
Ainsi, le barreau et son procédé d'usinage selon l'invention permettent d'atteindre un optimum de la résolution spatiale pour un dispositif donné. Thus, the bar and its machining method according to the invention can achieve an optimum spatial resolution for a given device.
L'invention définit des caractéristiques particulières pour les sillons ménagés sur les faces latérales du barreau. Il s'agit de tout ou partie des caractéristiques suivantes :  The invention defines particular characteristics for grooves formed on the lateral faces of the bar. These are all or some of the following features:
• Utiliser un barreau avec les faces latérales polies optique et ne pas les recouvrir par une couche réflective. Cette disposition permet d'obtenir un bon guidage des photons lumineux dans le cristal et donc de conserver un maximum d'énergie ;  • Use a bar with the polished optical side faces and do not cover them with a reflective layer. This arrangement makes it possible to obtain a good guidance of the light photons in the crystal and thus to conserve a maximum of energy;
• Réaliser des sillons sur au moins 2 faces, préférablement sur 2 faces parallèles ou bien préférablement sur les 4 faces ;  • Make grooves on at least 2 faces, preferably on 2 parallel faces or preferably on all 4 faces;
• Maximiser le nombre de sillons en faisant en sorte que le nombre de sillons rapporté à la longueur Lb du barreau [N / Lb] soit compris entre 0,1 et 15 ou mieux entre 1 et 10 ou mieux encore entre 1 et 8 pour des barreaux de longueur Lb inférieure ou égale à 100 mm; Le rapport (nombre total de sillons N / longueur Lb du barreau en mm) compris entre 0,1 et 15 ou mieux entre 1 et 10 ou mieux encore entre 1 et 8 ; • Maximize the number of grooves by ensuring that the number of grooves in relation to the length Lb of the bar [N / Lb] is between 0.1 and 15 or better between 1 and 10 or better still between 1 and 8 for bars of length Lb less than or equal to 100 mm ; The ratio (total number of grooves N / length Lb of the bar in mm) of between 0.1 and 15 or better between 1 and 10 or better still between 1 and 8;
• Minimiser la profondeur p des sillons, en μιη et selon un ordre croissant de préférence, inférieure ou égale à 250 ; 200 ; 190 ; 180 ; 170 ; 160 ; 150 ; ou mieux encore comprise entre 100 et 50 ; ce qui permet de minimiser la dispersion énergétique selon la position de l'interaction dans la face ;  • Minimize the p-groove depth, in μιη and in increasing order of preference, less than or equal to 250; 200; 190; 180; 170; 160; 150; or better still between 100 and 50; which makes it possible to minimize the energetic dispersion according to the position of the interaction in the face;
• Ne pas disposer plusieurs sillons sur différentes faces selon la même position x ;  • Do not have several grooves on different faces in the same position x;
Cela signifie qu'il est préférable de décaler tous les sillons les uns par rapport aux autres selon l'axe x, quelque soit la face usinée. Par exemple, si deux faces parallèles seulement sont usinées, disposer les sillons d'une face en quinconce avec ceux de la face parallèle. Ou bien si les quatre faces sont usinées, décaler chaque sillon des faces successives d'un quart de pas. Ce type de dispositions permet d'obtenir une meilleure homogénéité et continuité de la résolution sur la position d'interaction ;  This means that it is preferable to shift all the grooves relative to each other along the x axis, regardless of the machined face. For example, if only two parallel faces are machined, arrange the grooves of a staggered face with those of the parallel face. Or if the four faces are machined, shift each groove of the successive faces by a quarter of a step. This type of arrangement makes it possible to obtain a better homogeneity and continuity of the resolution on the interaction position;
· La combinaison du type et du nombre de sillons est déterminée afin d'une part, d'atteindre la valeur minimale d'énergie souhaitée en fonction des contraintes de l'utilisateur et d'autre part le coût de la combinaison ; • Utiliser un procédé d'usinage reproductible pour la création des sillons afin de conserver une dispersion de comportement la plus faible possible entre les barreaux et donc de toujours se trouver proche de l'optimum ; · The combination of the type and the number of grooves is determined in order, on the one hand, to reach the minimum value of energy desired according to the constraints of the user and on the other hand the cost of the combination; • Use a reproducible machining process to create the grooves in order to keep the dispersion of behavior as low as possible between the bars and thus always to be close to the optimum;
• Prévoir qu'aucune partie des faces latérales du barreau n'est recouverte par une couche quelconque. Les faces latérales du barreau baignent donc préférablement dans un milieu dont l'indice optique est inférieur à celui du barreau. Mieux encore, ce milieu peut être d'indice optique le plus faible possible pour que le barreau se comporte comme le meilleur guide optique. Par exemple, ce milieu peut être le vide ou bien simplement de l'air. Dans ces conditions, le taux de pertes lors de la propagation du faisceau dépend principalement de l'état de surface des faces latérales du cristal et des obstacles que rencontre le faisceau.  • Provide that no part of the lateral faces of the bar is covered by any layer. The lateral faces of the bar bathe so preferably in a medium whose optical index is lower than that of the bar. Better still, this medium can be of the lowest possible optical index so that the bar behaves like the best optical guide. For example, this medium may be vacuum or simply air. Under these conditions, the loss rate during the propagation of the beam depends mainly on the surface state of the lateral faces of the crystal and the obstacles encountered by the beam.
On peut ainsi optimiser la maîtrise des pertes en énergie du faisceau lumineux lors de sa propagation dans le barreau, et plus précisément des courbes d'énergie El, E2 en fonction de la position d'interaction de la scintillation des photons d'annihilation.  It is thus possible to optimize the control of the energy losses of the light beam during its propagation in the bar, and more precisely of the energy curves E1, E2 as a function of the interaction position of the scintillation of the annihilation photons.
Il s'agit, selon l'invention, de faire varier la courbe de récupération de l'énergie sur les deux extrémités du barreau afin d'atteindre une courbe optimale qui dépend de nombreux paramètres comme la méthode de calcul de la position d'interaction, la résolution énergétique minimale acceptable, le type de barreau, la longueur du barreau, la section du barreau...  According to the invention, it is a question of varying the energy recovery curve on both ends of the bar in order to reach an optimal curve which depends on many parameters such as the method of calculating the interaction position. , the minimum acceptable energy resolution, the type of bar, the length of the bar, the section of the bar ...
L'invention permet aussi d'obtenir, notamment : The invention also makes it possible to obtain, in particular:
une énergie importante lorsque l'interaction a lieu proche de la face mesurée et de choisir la valeur de l'énergie mesurée lorsque l'interaction a lieu proche de la face l'opposé ;  a significant energy when the interaction takes place close to the measured face and to choose the value of the energy measured when the interaction takes place close to the opposite face;
et un maximum d'homogénéité dans une même section du cristal. Exemples de réalisation Description des figures  and a maximum of homogeneity in the same section of the crystal. Examples of realization Description of the figures
La figure 1 est une vue schématique de côté du barreau selon l'invention montrant une première forme possible de réalisation des sillons transversaux.  Figure 1 is a schematic side view of the bar according to the invention showing a first possible embodiment of the transverse grooves.
La figure 2 est une vue partielle en coupe longitudinale axiale du barreau selon la figure 1. La figure 3 est une vue partielle en coupe longitudinale axiale du barreau selon l'invention montrant une deuxième forme de réalisation des sillons transversaux.  FIG. 2 is a partial view in axial longitudinal section of the bar according to FIG. 1. FIG. 3 is a partial view in axial longitudinal section of the bar according to the invention showing a second embodiment of the transverse grooves.
La figure 4 est un schéma d'un dispositif de mesure des énergies en fonction de la position d'interaction x.  FIG. 4 is a diagram of a device for measuring energies as a function of the interaction position x.
La figure 5 montre des courbes du pic des énergies El_picx en fonction de la position x pour les différents prototypes du tableau 1 des exemples, l'axe des abscisses correspondant à l'axe du barreau et ayant pour origine le centre dudit barreau, l'axe des ordonnées correspond à l'énergie mesurée. La figure 6 montre les variations des courbes des énergies El_picx en fonction du nombre de sillons par face. FIG. 5 shows curves of the peak of the energies El_pic x as a function of the position x for the different prototypes of table 1 of the examples, the axis of abscissae corresponding to the axis of the bar and originating in the center of said bar, ordinate axis corresponds to the measured energy. FIG. 6 shows the variations of the curves of the energies El_pic x as a function of the number of grooves per face.
La figure 7 montre des courbes de comparaison entre les prototypes 5 et 7 et un prototype de barreau recouvert d'une couche réflective.  Figure 7 shows comparison curves between prototypes 5 and 7 and a bar prototype covered with a reflective layer.
Les figures 1-3 montrent des barreaux selon l'invention en monocristal LYSO (Lu2(i-x)Y2XSi05 dopé Ce ) comportant plusieurs sillons . Ces barreaux peuvent se présenter par exemple sous forme d'un parallélépipède de 3x3 mm2 de section et une longueur de 60 mm. L'intégralité de chacune des 6 faces d'un barreau est polie avec une qualité dite "optique" avant la réalisation des sillons. Figures 1-3 show the bars according to the invention LYSO single crystal (Lu 2 (i-x) Si0 5 Y 2X doped Ce) having a plurality of grooves. These bars may be for example in the form of a parallelepiped of 3x3 mm 2 section and a length of 60 mm. The entirety of each of the 6 faces of a bar is polished with a quality called "optical" before the completion of the grooves.
Le tableau 1 ci-dessous donne les caractéristiques de différents barreaux selon les présents exemples.  Table 1 below gives the characteristics of different bars according to the present examples.
Tableau 1 Table 1
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Figure imgf000012_0001
Pour ces prototypes particuliers, les sillons sont réalisés sur uniquement deux faces parallèles. Les sillons sont disposés en quinconce d'une face à l'autre, de telle sorte que si le nombre de sillons sur une face est n, le nombre sur la face parallèle est n+1. La figure 1 montre cette disposition particulière pour le prototype 1, cette disposition est également appliquée aux autres prototypes. For these particular prototypes, the grooves are made on only two parallel faces. The grooves are staggered from one face to the other, so that if the number of grooves on one face is n, the number on the parallel face is n + 1. Figure 1 shows this particular provision for the prototype 1, this provision is also applied to the other prototypes.
Un barreau caractérisé par : A bar characterized by:
P = 60 mm +/- 2 ;  P = 60 mm +/- 2;
ί8 = 30 μιη +/- 5 ; ί 8 = 30 μιη +/- 5;
n (sur une face latérale) = 109 +/- 10 ;  n (on one side face) = 109 +/- 10;
n (sur la face latérale opposée) = 110 +/- 10 ;  n (on the opposite side face) = 110 +/- 10;
N = 219 +/- 20.  N = 219 +/- 20.
correspond à un mode de réalisation intéressant de l'invention. Comme montré sur les figures 2 & 3 les sillons peuvent avoir des profils diverses comme par exemple un profil transversal droit rectangulaire (figure 2) ou triangulaire (figure 3). Les sillons sont réalisés à l'aide d'un laser dont la longueur d'onde est de 1030 nm et dont la durée des impulsions est < à 500 fs. corresponds to an interesting embodiment of the invention. As shown in FIGS. 2 & 3, the grooves may have various profiles, for example a right rectangular (FIG. 2) or triangular (FIG. 3) transverse profile. The grooves are made using a laser whose wavelength is 1030 nm and whose pulse duration is <500 fs.
La figure 5 présente les résultats des mesures sur les différents prototypes. Figure 5 shows the results of the measurements on the different prototypes.
Pour réaliser ces mesures, on utilise par exemple une installation expérimentale présentée sur  To carry out these measurements, for example, an experimental installation presented on
22  22
la figure 4 qui comporte une source radioactive Na (14), un barreau (3) étudié, un barreau de collimation (15) (LYSO, 20*2*2 mm), 3 photodétecteurs (MPPC) (16,17,18), dont l'un (16) est disposé à une extrémité du barreau (15) et chacun des autres (17,18) est disposé à une extrémité du barreau (3) de mesure, un amplificateur (19) du signal émis par le photodétecteur (16) du barreau (15) et un amplificateur (20) des signaux émis par les photodétecteurs (17,18) du barreau (3). Les sorties de ces amplificateurs (19,20) sont reliés au système d'acquisition (21) des signaux. Le système (21) peut comprendre e.g. un oscilloscope, une carte d'acquisition, ou l'électronique d'acquisition "front-end" du dispositif d'imagerie PET. FIG. 4, which comprises a radioactive source Na (14), a bar (3) studied, a collimation bar (15) (LYSO, 20 * 2 * 2 mm), 3 photodetectors (MPPC) (16,17,18) , one of which (16) is disposed at one end of the bar (15) and each of the others (17, 18) is disposed at one end of the measuring bar (3), an amplifier (19) of the signal emitted by the photodetector (16) of the bar (15) and an amplifier (20) of the signals emitted by the photodetectors (17, 18) of the bar (3). The outputs of these amplifiers (19, 20) are connected to the acquisition system (21) of the signals. The system (21) may include e.g. an oscilloscope, an acquisition card, or the "front-end" acquisition electronics of the PET imaging device.
La source radioactive (14), le barreau de collimation (15) et le photodétecteur (16) associé, forme un ensemble déplaçable en translation sous l'action de moyens de commande (flèches D). The radioactive source (14), the collimation bar (15) and the associated photodetector (16) form a set which can be moved in translation under the action of control means (arrows D).
Une telle collimation électronique peut être remplacée par une collimation mécanique.  Such an electronic collimation can be replaced by a mechanical collimation.
La mesure peut être effectuée, par exemple, de la manière suivante : The measurement can be performed, for example, as follows:
- Les moyens de commande provoquent le déplacement (flèches D) de la source collimatée (14,15) et la positionne à des positions (x) prédéfinies le long de l'axe du barreau de mesure (3). Par exemple, 5 à 20 positions espacées uniformément le long du cristal, à intervalles réguliers, peuvent être utilisées. - The control means causes the displacement (arrows D) of the collimated source (14,15) and positions it at positions (x) predefined along the axis of the measuring bar (3). For example, 5 to 20 uniformly spaced positions along the crystal at regular intervals may be used.
A chaque position de la source (14,15), l'acquisition des signaux en provenance des photo -détecteurs (17,18) est effectuée en coïncidence avec les signaux émis par le photodétecteur (16). Le nombre de signaux par position est typiquement compris entre 1 000 et 100 000.  At each position of the source (14, 15), the acquisition of the signals from the photodetectors (17, 18) is performed in coincidence with the signals emitted by the photodetector (16). The number of signals per position is typically between 1,000 and 100,000.
Chaque acquisition est traitée afin d'extraire, pour chaque signal les énergies El et E2 (l'aire sous la courbe du signal de chacun des 2 photo-détecteurs 17,18 couplés au barreau étudié).  Each acquisition is processed in order to extract, for each signal, the energies E1 and E2 (the area under the curve of the signal of each of the two photodetectors 17, 18 coupled to the studied bar).
Des histogrammes des énergies El et E2 sont construits pour chaque position de la source. Les valeurs des pics photoélectriques (El_picx, E2_picx) sont calculées pour chaque histogramme comme étant la valeur centrale de l'approximation de l'histogramme par une distribution gaussienne pour la position x considérée. Histograms of the energies E1 and E2 are constructed for each position of the source. The values of the photoelectric peaks (El_pic x , E2_pic x ) are calculated for each histogram as being the central value of the approximation of the histogram by a Gaussian distribution for the position x considered.
- L'évolution des valeurs des pics photoélectriques El_picx tirée du photodétecteur 17 est enregistrée en fonction de la position (x) de la source (14), le long du barreau. L'origine des x est positionnée au centre du barreau. Ces valeurs sont alors reportées sur des courbes du type présentées sur les figures 5 à 7. Il ressort de la figure 5 que pour un même barreau d'origine, les sillons mis en œuvre conformément à l'invention permettent d'obtenir des courbes d'énergies en fonction de la position x très différentes. Il est à noter aussi que l'énergie lors d'une interaction proche de la face mesurée (ici en x = -30mm) reste relativement constante quels que soient les sillons considérés. Ces courbes montrent en outre que le choix de la forme des sillons et de leur nombre conditionne la forme de la courbe en énergie ainsi que sa valeur pour la position la plus éloignée (ici en x = 30mm). Les prototypes 1-7 sont conformes à l'invention. - The evolution of the values of the photoelectric peaks El_pic x taken from the photodetector 17 is recorded as a function of the position (x) of the source (14), along the bar. The origin of the x is positioned at the center of the bar. These values are then plotted on curves of the type shown in FIGS. 5 to 7. It can be seen from FIG. 5 that for the same bar of origin, the grooves implemented in accordance with the invention make it possible to obtain energy curves as a function of the position x which are very different. It should also be noted that the energy during an interaction close to the measured face (here in x = -30mm) remains relatively constant regardless of the furrows considered. These curves also show that the choice of the shape of the grooves and their number conditions the shape of the energy curve as well as its value for the furthest position (here in x = 30mm). The prototypes 1-7 are in accordance with the invention.
La figure 6 montre les courbes du pic des énergies El_picx en fonction de la position x pour les prototypes 5, 6 et 7. Ces prototypes présentent le même type de sillons mais leur nombre par face diffère. Cette figure montre bien que l'augmentation du nombre de sillons permet d'augmenter la plage totale d'énergie tout en conservant le niveau d'énergie de départ (en x = - 30 mm) ce qui implique une meilleure résolution sur la mesure de la position x. Conformément à l'invention, on choisit la courbe d'énergie souhaitée en modifiant le nombre de sillons. Figure 6 shows the peak curves of the energies El_pic x as a function of the position x for the prototypes 5, 6 and 7. These prototypes have the same type of grooves but their number per face differs. This figure shows that increasing the number of grooves increases the total energy range while maintaining the starting energy level (in x = - 30 mm) which implies a better resolution on the measurement of the position x. According to the invention, the desired energy curve is chosen by modifying the number of grooves.
La figure 7 compare les courbes du pic des énergies El_picx en fonction de la position x entre les prototypes 6, 7 et le même barreau-cristal initial recouvert par une peinture blanche (proto peint) qui a un témoin négatif. Cette figure 7 montre que pour le même niveau d'énergie basse (pour x = 30mm), les sillons selon l'invention sont plus performants qu'un dépôt réfléchissant car l'énergie mesurée est nettement supérieure sur l'ensemble du barreau, ce qui a pour effet de diminuer l'erreur statistique sur la mesure de l'énergie et donc améliore la résolution énergétique. De plus, la pente locale reste très supérieure sur la majorité du cristal, surtout au centre de celui-ci ce qui implique aussi une amélioration de la résolution sur la mesure de la position d'interaction. Ces courbes présentent aussi les sillons permettent d'obtenir une énergie basse inférieure à celle du cristal avec une peinture (ce qui est le cas pour le prototype 7) et que même dans ce cas là, la pente locale de l'énergie reste supérieure à celle du cristal avec une peinture sur la majorité du cristal. Ceci induit que la résolution sur la détermination de la position d'interaction est meilleure avec la méthode des sillons. FIG. 7 compares the peak curves of the El_pic x energies as a function of the x position between the prototypes 6, 7 and the same initial crystal bar covered by a white paint (painted proto) which has a negative control. This FIG. 7 shows that for the same low energy level (for x = 30 mm), the grooves according to the invention are more efficient than a reflective deposit since the measured energy is clearly greater over the entire bar, which has the effect of reducing the statistical error in the measurement of energy and therefore improves the energy resolution. In addition, the local slope remains much higher on the majority of the crystal, especially in the center of the latter, which also implies an improvement in the resolution on the measurement of the interaction position. These curves also present the grooves allow to obtain a low energy lower than that of the crystal with a paint (which is the case for the prototype 7) and that even in this case, the local slope of the energy remains higher than that of the crystal with a painting on the majority of the crystal. This implies that the resolution on the determination of the interaction position is better with the method of the grooves.

Claims

REVENDICATIONS 1- Barreau détecteur de photons gamma constitué d'un monocristal parallélépipédique scintillateur, comprenant deux faces (Fl, F2) d'extrémité destinées à recevoir de l'énergie lumineuse respectivement (E1,E2) issue de la scintillation de photons d'annihilation, ce barreau présentant des sillons transversaux s'étendant sur une longueur Ls représentant au moins 50% de la largeur tb du barreau, de préférence sur toute la largeur du barreau, caractérisé en ce que CLAIMS 1- Gamma photon detector bar consisting of a scintillator parallelepiped single crystal, comprising two end faces (F1, F2) intended to receive light energy respectively (E1, E2) resulting from the scintillation of annihilation photons. , this bar having transverse grooves extending over a length Ls representing at least 50% of the width tb of the bar, preferably over the entire width of the bar, characterized in that
1. Les 4 faces latérales du barreau, et de préférence les deux faces d'extrémité, sont polies optique;  1. The 4 lateral faces of the bar, and preferably the two end faces, are polished optically;
2. Il comprend des sillons transversaux sur au moins deux faces, de préférence deux faces opposées;  2. It comprises transverse grooves on at least two faces, preferably two opposite faces;
3. Les sillons ont des abscisses (x) différentes sur l'axe (X) longitudinal  3. The grooves have different abscissae (x) on the longitudinal axis (X)
4. Le rapport (nombre total de sillons N / longueur Lb du barreau en mm) compris entre 0,1 et 15 ou mieux entre 1 et 10 ou mieux encore entre 1 et 8;  4. The ratio (total number of grooves N / length Lb of the bar in mm) of between 0.1 and 15 or better between 1 and 10 or better still between 1 and 8;
5. La profondeur (P) des sillons est, en μιη et selon un ordre croissant de préférence, inférieure ou égale à 250; 200; 190; 180; 170; 160 ; 150; et mieux encore comprise entre 100 et 50.  5. The depth (P) of the grooves is, in μιη and in a preferably increasing order, less than or equal to 250; 200; 190; 180; 170; 160; 150; and more preferably between 100 and 50.
Barreau selon la revendication 1, caractérisé en ce que: Bar according to Claim 1, characterized in that:
N/Lb est compris entre 0,1 et 4 pour des barreaux dont la Lb est supérieure à 65 mm;  N / Lb is between 0.1 and 4 for bars whose Lb is greater than 65 mm;
N/Lb est compris entre 3 et 5 pour des barreaux dont la Lb est comprise entre 55 et 65 mm; et plus préférentiellement autour de 4, pour un barreau dont la Lb est égale à 60 mm;  N / Lb is between 3 and 5 for bars whose Lb is between 55 and 65 mm; and more preferably around 4, for a bar whose Lb is equal to 60 mm;
N/Lb est compris entre 4 et 6 pour des barreaux dont la Lb est inférieure à 55 mm et supérieure ou égale 45; et plus préférentiellement autour de 5, pour un barreau dont la Lb est égale à 50 mm;  N / Lb is between 4 and 6 for bars whose Lb is less than 55 mm and greater than or equal to 45; and more preferably around 5, for a bar whose Lb is equal to 50 mm;
N/Lb est compris entre 6 et 8 pour des barreaux dont la Lb est inférieure à 45 mm et supérieure ou égale 35; et plus préférentiellement autour de 7, pour un barreau dont la Lb est égale à 40 mm.  N / Lb is between 6 and 8 for bars whose Lb is less than 45 mm and greater than or equal to 35; and more preferably around 7, for a bar whose Lb is equal to 40 mm.
3- Barreau selon la revendication 1 ou 2, caractérisé en ce que les sillons sont au moins présents sur deux faces opposées, le nombre de sillons sur l'une de ces faces étant égal à (n) et le nombre de sillons sur la face opposée étant égal à n + 1, n+ 2, n +3, de préférence n + 1. 4- Barreau selon la revendication 1 ou 2, caractérisé en ce que les sillons ont une largeur ts, en μηι et selon un ordre croissant de préférence, inférieure ou égale à 120; 1 10; 100; 90; 80; 75; et mieux encore comprise entre 50 et 20. 5- Barreau selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce qu'il est exempt de couche réflective d'encapsulation. 3- bar according to claim 1 or 2, characterized in that the grooves are at least present on two opposite faces, the number of grooves on one of these faces being equal to (n) and the number of grooves on the face opposite being equal to n + 1, n + 2, n + 3, preferably n + 1. 4. Bar according to claim 1 or 2, characterized in that the grooves have a width t s , in μηι and in a preferably increasing order, less than or equal to 120; 1 10; 100; 90; 80; 75; and more preferably between 50 and 20. 5- bar according to any one of the preceding claims, characterized in that it is free of reflective layer encapsulation.
6- Barreau selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que le rapport N/Lb, le nombre total N de sillons, le nombre n de sillons, la profondeur P des sillons, la largeur ts des sillons, et/ou le profil transversal droit des sillons, est (sont) tel(s) que: la plage d'énergie utile El(-Lb/2) - El(Lb/2) et/ou la plage d'énergie utile E2(-Lb/2) - E2(Lb/2) est (sont) maximale(s); 6- bar according to any one of the preceding claims, characterized in that the ratio N / L b , the total number N of grooves, the number n of grooves, the depth P of the grooves, the width t s grooves, and / or the right transverse profile of the grooves, is (are) such that: the useful energy range El (-L b / 2) - El (L b / 2) and / or the useful energy range E2 (-L b / 2) - E2 (L b / 2) is (are) maximal;
et cette (ces) plage(s) d'énergie utile est (sont) régulièrement distribuée(s) le long du barreau.  and this (these) range (s) of useful energy is (are) regularly distributed (s) along the bar.
7- Barreau selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que le nombre total N de sillons, le nombre n de sillons, la profondeur P des sillons, la largeur ts des sillons, et/ou le profil transversal droit des sillons, est (sont) tel(s) que les pentes des courbes El(x) et E2(x) [en particulier pour x=0] sont supérieures à celles d'une courbe de référence Ε (χ) ou E2r(x) d'un même barreau recouvert par une peinture blanche. 7 - Bar according to any one of the preceding claims, characterized in that the total number N of grooves, the number n of grooves, the depth P of the grooves, the width t s grooves, and / or the transverse profile right of grooves, is (are) such that the slopes of curves El (x) and E2 (x) [in particular for x = 0] are greater than those of a reference curve Ε (χ) or E2 r ( x) of the same bar covered by a white paint.
8- Barreau selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que le nombre de sillons est défini à partir de la valeur minimale de l'énergie mesurée sur une extrémité ou bien à partir de la valeur maximale acceptable pour la résolution en énergie. 8 - Bar according to any one of the preceding claims, characterized in that the number of grooves is defined from the minimum value of the energy measured on one end or from the maximum acceptable value for the energy resolution. .
9- Barreau selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé par: Bar according to one of the preceding claims, characterized by:
P = 60 mm +/- 2;  P = 60 mm +/- 2;
ί8 = 30 μιη +/- 5; ί 8 = 30 μιη +/- 5;
n (sur une face latérale) = 109 +/- 10;  n (on one side face) = 109 +/- 10;
n (sur la face latérale opposée) = 1 10 +/- 10;  n (on the opposite side face) = 1 10 +/- 10;
N = 219 +/- 20.  N = 219 +/- 20.
10- Procédé d'usinage d'un barreau détecteur de photons gamma constitué d'un monocristal parallélépipédique scintillateur, comprenant deux faces (Fl , F2) d'extrémité destinées à recevoir de l'énergie lumineuse respectivement (E1 ,E2) issue de la scintillation de photons d'annihilation, caractérisé en ce qu'il consiste essentiellement à : 10- A method for machining a gamma photon detector rod consisting of a scintillator parallelepiped monocrystal, comprising two end faces (F1, F2) intended to receive light energy respectively (E1, E2) resulting from the scintillation of annihilation photons, characterized in that it consists essentially of:
(a) à mettre en œuvre un barreau dont les 4 faces latérales, et de préférence les deux faces d'extrémité, sont polies optique; (b) à ménager sur au moins deux faces, de préférence deux faces opposées, de ce barreau, des sillons transversaux s'étendant sur une longueur Ls représentant au moins 50% de la largeur tb du barreau, de préférence sur toute la largeur du barreau, en faisant en sorte que : (a) to implement a bar whose 4 lateral faces, and preferably both end faces, are polished optically; (b) providing on at least two faces, preferably two opposite faces, of the bar, transverse grooves extending over a length L s representing at least 50% of the width tb of the bar, preferably over the entire width of the Bar, by ensuring that:
- les sillons aient des abscisses (x) différentes sur l'axe (X) longitudinal;  the grooves have different abscissae (x) on the longitudinal axis (X);
Le rapport (nombre total de sillons N / longueur Lb du barreau en mm) compris entre 0,1 et 15 ou mieux entre 1 et 10 ou mieux encore entre 1 et 8;  The ratio (total number of grooves N / length Lb of the bar in mm) of between 0.1 and 15 or better between 1 and 10 or better still between 1 and 8;
et la profondeur (P) des sillons soit, en μιη et selon un ordre croissant de préférence, < 250; 200; 190; 180; 170; 160 ; 150 ; et mieux encore comprise entre 100 et 50.  and the depth (P) of the grooves is, in μιη and in increasing order of preference, <250; 200; 190; 180; 170; 160; 150; and more preferably between 100 and 50.
11- Procédé selon la revendication 10, caractérisé par au moins l'une des caractéristiques suivantes: 11- Method according to claim 10, characterized by at least one of the following characteristics:
A. les sillons sont au moins présents sur deux faces opposées, le nombre de sillons sur l'une de ces faces étant égal à (n) et le nombre de sillons sur la face opposée étant égal à n + 1, n+ 2, n +3, de préférence n + 1.  A. the grooves are at least present on two opposite faces, the number of grooves on one of these faces being equal to (n) and the number of grooves on the opposite face being equal to n + 1, n + 2, n +3, preferably n + 1.
B. les sillons ont une largeur ts , en μιη et selon un ordre croissant de préférence, < 120; 110; 100; 90; 80; 75 et mieux encore comprise entre 50 et 20. B. the grooves have a width t s , in μιη and in increasing order of preference, <120;110;100;90;80; 75 and more preferably between 50 and 20.
C. Il est exempt d'une ou plusieurs étapes d'encapsulation du barreau par une couche réflective.  C. It is free of one or more steps of encapsulation of the bar by a reflective layer.
D. le nombre de sillons est défini à partir de la valeur minimale de l'énergie mesurée sur une extrémité ou bien à partir de la valeur maximale acceptable pour la résolution en énergie.  D. The number of slots is defined from the minimum value of the energy measured at one end or from the maximum acceptable value for the energy resolution.
12- Procédé selon la revendication 10 ou 11, caractérisé en que l'on choisit le rapport N/Lb, le nombre total N de sillons, le nombre n de sillons, la profondeur P des sillons, la largeur ts des sillons, et/ou le profil transversal droit des sillons, de telle sorte que: 12- Method according to claim 10 or 11, characterized in that one chooses the ratio N / Lb, the total number N of grooves, the number n of grooves, the depth P of the grooves, the width t s grooves, and / or the right transverse profile of the grooves, so that:
- la plage d'énergie utile El(-Lb/2) - El(Lb/2) et/ou la plage d'énergie utile E2(-Lb/2) - the useful energy range El (-Lb / 2) - El (Lb / 2) and / or the useful energy range E2 (-Lb / 2) -
E2(Lb/2)soit(soient) maximale(s); E2 (L b / 2) is (are) maximal (s);
et cette (ces) plage(s) d'énergie utile soit(soient) régulièrement distribuée(s) le long du barreau.  and this (these) range (s) of useful energy is (are) regularly distributed (s) along the bar.
et/ou que les pentes des courbes El(x) et E2(x) [en particulier pour x=0] soient supérieures à celles d'une courbe de référence Ε (χ) ou E2r(x) d'un même barreau recouvert par une peinture blanche. and / or that the slopes of the curves El (x) and E2 (x) [in particular for x = 0] are greater than those of a reference curve Ε (χ) or E2 r (x) of the same bar covered by a white paint.
13- Procédé d'imagerie TEP, caractérisé en ce qu'il intègre un procédé perfectionné de détermination de la position d'interaction DOI d'un photon gamma dans un barreau monocristal détecteur de photons gamma, de préférence de photons gamma d'annihilation pour dispositif d'imagerie TEP, dans lequel le barreau est celui tel que défini dans les revendications 1-9 ou celui obtenu par le procédé selon l'une des revendications 10-12; 13- PET imaging method, characterized in that it integrates an improved method for determining the DOI interaction position of a gamma photon in a gamma photon detector single crystal rod, preferably annihilation gamma photons for a PET imaging device, wherein the rod is the one as defined in claims 1-9 or that obtained by the method according to one of claims 10-12;
ou un procédé perfectionné d'estimation des LORs avec un dispositif d'imagerie TEP, comprenant des barreaux selon l'une quelconque des revendications 1-9 ou un barreau obtenu par le procédé selon l'une des revendications 10-12.  or an improved method for estimating LORs with a PET imaging device, comprising bars according to any one of claims 1-9 or a bar obtained by the method according to one of claims 10-12.
14- Dispositif d'imagerie TEP, caractérisé en ce qu'il comprend des barreaux selon l'une quelconque des revendications 1-9 ou un barreau obtenu par le procédé selon l'une des revendications 10-12. 14- PET imaging device, characterized in that it comprises bars according to any one of claims 1-9 or a bar obtained by the method according to one of claims 10-12.
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