L'Activimètre

L’activimètre (cours Erwan)

1. INTRODUCTION

• Les différentes utilisations des isotopes de l’iode

• l’iode 123 est utilisé pour le DIAGNOSTIC des maladies thyroïdiennes
• l’iode 125 est utilisé pour le TRAITEMENT du cancer de la prostate
• l’iode 131 est utilisé pour TRAITER les maladies de la thyroïdes.

Un activimètre est un système de mesure utilisé pour la mesure de l’activité des radioéléments utilisés en médecine nucléaire.

1. PRINCIPE DE L’ACTIVIMÈTRE

L’activimètre est composé :

• d’une chambre d’ionisation à puits
• d’une alimentation haute tension
• d’un électromètre
• d’une électronique de calcul de l’activité
• d’un dispositif d’affichage (voir imprimante)
• d’une louche pouvant contenir un flacon, une seringue, etc

[pic 1]

• Le courant d’ionisation

[pic 2]

Une chambre d’ionisation à puits est composée d’une enceinte contenant un gaz sous pression et 2 électrodes cylindriques coaxiales. On introduit la source dans le puits (𝜷, X, 𝛄). Le rayonnement émis par celle-ci atteint le gaz et crée une ionisation des atomes du gaz. Une tension est appliquée entre les 2 électrodes. Les charges négatives sont attirées par l’anode et les charges positives par la cathode.

Établissement d’un courant électrique appelé courant d’ionisation. Le courant va se transformer en signal à l’intérieur de l’amplificateur. Grâce à un coefficient d’étalonnage, le résultat va être affiché    en unité de l’Activité sur l’électromètre (en Bq, en Curie (Ci)).

• L’intensité du courant d’ionisation dépend de plusieurs paramètres :

• Le choix du radionucléide

Le nombre d’ionisations dans la chambre à puits dépend du schéma de désintégration caractéristique du nucléide (type, énergie et probabilité d’émission des différents rayonnements).

• L’activité du radionucléide

Relation linéaire entre l’activité présente dans l’échantillon à mesurer et l’intensité du courant d’ionisation.

100 kBq → Plusieurs dizaines de GBq

• Le type de chambre utilisée

Dépend du gaz utilisé à l’intérieur de l’enceinte.

• Le type de conditionnement

Le phénomène est d’autant plus marqué lorsque le photon est de basse énergie (quelque kv) et lorsque qu’il s’agit d’un émetteur d’électron 𝜷-. Cela est due aux différences d’atténuation (épaisseur), à la densité différente (plastique, verre), au volume et à la densité des solutions.

• L’environnement

L’environnement de la chambre peut avoir une influence sur la réponse de la chambre d’ionisation. Par exemple, la présence d’une enceinte de Plomb (photon XK de fluorescence du plomb ou le bruit de fond : présence d’une autre source proche du puits)

• La tension de polarisation

La réponse de la chambre d’ionisation dépend de la tension appliquée entre les électrodes. Dans la pratique, celle-ci est fixée à une valeur suffisamment élevée pour permettre la collection quasi complète des ions positifs et négatifs et évite ainsi les Phénomènes de recombinaison.

• Le volume d’iso-mesure

Les chambres d’ionisation ne présentent pas une réponse identique à l’intérieur du puits. On définit donc un volume d’iso-mesure à l’intérieur duquel la variation de la réponse de l’appareil à une source quasi ponctuelle est inférieure à 1 %.

• Le coefficient d’étalonnage

Comme un activimètre affiche une activité et  non intensité de courant électrique. Il faut au préalable à son utilisation déterminer le coefficient d’étalonnage, ce qui constitue l’un des objectifs principaux de l’étalonnage d’un activimètre.

A= 𝛼 x I

Dans le partiel, il faudra calculer A = A0 x e-λxt      avec λ = ln2 / T

Une fois le coefficient d’étalonnage déterminer, la sélection électronique du facteur est réalisée à l’aide d’une touche particulière (une par radionucléide et par type de conditionnement).

Exemple pour le 99Tcm :

• Une touche pour l’étalonnage d’un flacon
• Une touche pour l’étalonnage d’une seringue

1. TESTS ET CONTRÔLE

• Préambule

Avant toute réalisation d’un test de l’appareil, il faut s’assurer :

• Que l’appareil est sous tension depuis au moins 1 heure
• De l’absence de toute source radioactive à proximité

• Contrôles quotidien

Très souvent réalisé par les manipulateurs

• Zéro électronique : signal mesuré quand l’électromètre est court-circuité. Protocole du constructeur.
• Tension de polarisation : tension de polarisation de la chambre d’ionisation. Procédure du constructeur. 
• Mouvement propre (bruit de fond, biais) : valeur indiquée en l’absence de source. <activité mesurée / 100
• Fidélité : mesure d”une source de constante.

Protocole : La source de constance est mesurée pour un ou plusieurs facteurs d’étalonnage. Chaque mesure est comparée à la valeur attendue.

BUT : Évaluer dérive électronique / contamination / …

 [pic 3]

Ames = activité mesurée      Ath = activité théorique

Ecart entre 5 et 15 % → Non conformité mineure

Ecart > 15%  → Non conformité majeure.          

• Contrôle Interne : Mensuel

• Fidélité : réalisé par un physicien, un ingénieur BioMed, un technicien ou un manipulateur.

2 sources de constance (étalonnées) pour tous les canaux de l’activimètre.

...