Réflectance résolue dans le temps et dans l'espace appliquée à l'étude de milieux stratifiés, résultats préliminaires sur des phantoms optiques de tissus biologiques

par Gelebart, Bernard

Thèse de doctorat en Sciences biologiques et fondamentales appliquées. Psychologie

Sous la direction de Avrillier, Sigrid.

Soutenue en 1998

à Paris 13 .

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  • Résumé

    La spectroscopie de reflectance resolue dans le temps et dans l'espace consiste a envoyer sur la surface d'un tissu biologique des impulsions lasers femtosecondes et a analyser le profil temporel du pulse retrodiffuse, pulse elargi et attenue par la diffusion et l'absorption qui se sont produites dans le tissu. Afin d'etudier des milieux stratifies, nous avons synthetise des phantoms optiques liquides et solides possedant les memes proprietes optiques d'absorption et de diffusion que les tissus biologiques a une longueur d'onde donnee, en melangeant un materiau purement diffusant avec un materiau purement absorbant. Pour la simulation du coefficient de diffusion, il est tres important de tenir compte de la concentration des diffuseurs presents dans le milieu. Nous avons verifie experimentalement que l'attenuation d'un faisceau coherent est une fonction lineaire de la longueur parcourue dans le milieu diffusant. Nous montrons aussi que l'extinction a un comportement quadratique en fonction de la densite de particules diffusantes. Nous demontrons qu'une fonction de phase d'un ensemble de spheres dont les differents diametres sont distribues continument suivant une loi fractale, est equivalente a une fonction de phase d'un tissu biologique. La realisation pratique d'un tel phantom ne pouvant se faire qu'a partir d'un nombre fini de tailles, nous decrivons une approche simple basee sur la connaissance de la distribution fractale permettant de determiner les concentrations des differentes tailles de spheres. Nous avons mesure la lumiere retrodiffusee par des milieux stratifies (couche liquide sur phantom solide). Ces mesures nous ont permis de cerner les informations que la resolution en temps et en espace pouvait apporter au probleme multicouches. Nous avons aussi etudie la possibilite de determiner le coefficient d'anisotropie de diffusion g d'un tissu a partir de la reflectance resolue en temps et en espace d'un milieu homogene. Nous presentons enfin la premiere demonstration experimentale de l'influence de la fonction de phase sur la reflectance resolue en temps et en espace. Ces resultats experimentaux sont tous compares a des simulations de monte-carlo.


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Informations

  • Détails : 267 p.
  • Annexes : 120 ref.

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