Conception d'un capteur hyperfréquence large bande pour l'analyse non-invasive de tissus cancéreux cutanés

Design of a broadband microwave sensor for non-invasive skin cancer tissue analysis

• Auteur / Autrice : Zied Fritiss
• Direction : Olivier Français, Elodie Richalot
• Type : Projet de thèse
• Discipline(s) : Electronique, Optronique et Systèmes
• Date : Inscription en doctorat le 01/04/2021
• Etablissement(s) : Université Gustave Eiffel
• Ecole(s) doctorale(s) : École doctorale Mathématiques, Sciences et Technologies de l'Information et de la Communication
• Partenaire(s) de recherche : Laboratoire : ESYCOM - Electroniques, Systèmes de Communication et Microsystèmes

Mots clés

Mots clés libres

Biocapteur

Hyperfréquence

Permittivité

Mélanome

Peau

Biosensor

Microwave

Permittivity

Melanoma

Skin

Résumé

Les propriétés diélectriques des tissus biologiques varient en fonction de leur composition et de l'état physiologique. La spectroscopie diélectrique large bande est un outil pertinent de diagnostic non-destructif pour des applications biomédicales (taux de glucose, hydratation, tissus cancéreux). Dans le cas du mélanome, une variation de la permittivité de la peau au niveau d'une lésion a été démontrée. La détection d'une tumeur nécessite alors l'imagerie de la permittivité complexe d'une zone suspecte avec une résolution spatiale compatible avec les faibles dimensions des surfaces d'intérêt. Une difficulté de la mise au point de ce type de capteur tient à la sensibilité nécessaire à la détection de faibles variations de permittivité, ainsi qu'à la variabilité des propriétés de la peau en fonction de l'individu et de son état physiologique (température, humidité, …).Le but de cette thèse est de concevoir un système de détection innovant capable de relever les variations de permittivité cutanée pour pouvoir ainsi détecter différents types de tumeur avant leur développement.

The dielectric properties of biological tissues vary according to their composition and physiological state. Broadband dielectric spectroscopy is a relevant non-destructive diagnostic tool for biomedical applications (glucose levels, hydration, cancer tissues).In the case of melanoma, a variation in skin permittivity at the level of a lesion was demonstrated. The detection of a tumour then requires imaging the complex permittivity of a suspicious area with spatial resolution compatible with the small dimensions of the surfaces of interest.One difficulty in developing this type of sensor is the sensitivity required to detect small variations in permittivity, as well as the variability of skin properties depending on the person and its physiological state (temperature, humidity, etc.). The aim of this thesis is to design an innovative detection system capable of detecting variations in cutaneous permittivity to be able to detect different types of tumours before their development.