Méthodes et instrumentation pour la débitmétrie laser : applications à la microcirculation sanguine

par Edite maria AREIAS FIGUEIRAS

Thèse de doctorat en Traitement des images et du signal

Sous la direction de Anne Humeau.

Thèses en préparation à Angers en cotutelle avec l'Université de Coimbra (PORTUGAL) , dans le cadre de École doctorale sciences et technologies de l'information et de mathématiques (Nantes) depuis le 02-06-2008 .


  • Résumé

    L'altération de la microcirculation sanguine est une anomalie fréquente retrouvée chez les sujets atteints de diabète, d'artérosclérose ou de phénomène de Raynaud. La fluxmétrie laser Doppler (FLD) est alors couramment utilisée pour le suivi de la perfusion microvasculaire en continu. Cependant, la dépendance du signal de FLD par rapport à l'architecture microvasculaire n'est pas encore bien connue. Nous avons donc développé le prototype d'un nouvel appareil de FLD. Ce prototype possède trois diodes laser de longueurs d'onde différentes (635 nm, 785 nm et 830 nm). Les photons de ces sources lumineuses sont transportés jusqu'à la zone cutanée d'étude grâce à une fibre optique. Les photons rétrodiffusés sont récupérés et guidés vers les photodétecteurs à l'aide d'autres fibres optiques distantes de 0,14 mm, 0,25 mm et 1,2 mm de la fibre optique émettrice. Des tests de validation de ce prototype ont été réalisés in vitro sur un fantôme et in vivo sur l'avant-bras et la paume de la main de sujets sains. Des simulations par la méthode de Monte Carlo ont également été réalisées dans le but d'étudier l'influence des longueurs d'onde et des distances entre la fibre optique d'émission et les fibres optiques de réception, sur les signaux acquis sur le fantôme et la peau. Les résultats montrent que la profondeur moyenne de pénétration des photons rétrodiffusés augmente avec la longueur d'onde et la distance entre les fibres. Le prototype permet donc de sonder les tissus à différentes profondeurs. Par ailleurs, en ce qui concerne le fantôme, le premier moment du spectre du photocourant augmente avec la vitesse et la concentration des diffuseurs, ainsi qu'avec la longueur d'onde et la distance entre les fibres. Les résultats obtenus avec le prototype ont ensuite été comparés avec ceux donnés par le fluxmètre Periflux 5000 commercialisé par la société Perimed. Les résultats obtenus avec le prototype sont similaires aux résultats obtenus avec le Periflux 5000. Ces travaux sont le fruit d'une collaboration entre le laboratoire Instrumentation et Électronique de l'université de Coimbra au Portugal, le Laboratoire d'Ingénierie des Systèmes Automatisés (LISA) de l'université d'Angers, et Frits de Mul, chercheur hollandais.


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