Application du retournement temporel à l'hyperthermie ultrasonore du cerveau

par Mickael Tanter

Thèse de doctorat en Sciences médicales

Sous la direction de Mathias Fink.

Soutenue en 1999

à Paris 7 .


  • Résumé

    Le but de cette thèse était de développer un appareil de chirurgie ultrasonore extracorporel traitant par hyperthermie les tumeurs cancéreuses et en particulier celles du cerveau pour lesquelles la chirurgie classique est souvent délicate. Son fonctionnement repose sur l'utilisation d'une onde ultrasonore focalisée afin de créer au foyer acoustique une élévation de température suffisante pour détruire les cellules. Cette onde ultrasonore focalisée est engendrée par un réseau constitue d'un grand nombre de transducteurs piézo-électriques repartis sur une surface entourant la boite crânienne. Toutefois la réalisation d'un tel faisceau ultrasonore focalisé est rendue difficile par les hétérogénéités des tissus biologiques traversés. Dans cette application, les difficultés sont accentuées par la grande différence entre les vitesses ultrasonores de l'os et celles des tissus mous, mais aussi par la perte importante d'énergie lors de la traversée de l'os. Ceci entraîne une dégradation importante, voire une déviation du faisceau. Cette contrainte implique une focalisation qui s'adapte au milieu et requiert donc l'utilisation d'un réseau de transducteurs piézo-électriques fonctionnant à l'aide d'une focalisation électronique. La technique de focalisation envisagée est basée sur le principe du retournement temporel qui met à profit l'invariance par renversement du temps de l'équation d'onde en milieux non dissipatifs. Modifiée afin de prendre en compte les phénomènes d'absorption dans la paroi osseuse, cette technique permet d'atteindre à travers le crâne une résolution pratiquement équivalente à la résolution maximale obtenue en milieu homogène. Les signaux émis atteignant des amplitudes importantes, les non-linéarités mises en jeu lors de la propagation de l'onde ont de plus été étudiées. Les concepts de focalisation développées pour cette application thérapeutique pourraient dans un avenir proche être appliqués à l'imagerie temps réel du cerveau.


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Informations

  • Détails : 177 p.
  • Annexes : 76 ref.

Où se trouve cette thèse ?

  • Bibliothèque : Université Paris Diderot - Paris 7. Service commun de la documentation. Bibliothèque Universitaire des Grands Moulins.
  • Accessible pour le PEB
  • Cote : TS1999
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