Imagerie optique dans les milieux fortement diffusants par modulation ultrasonore du speckle : application aux tissus biologiques

par Sandrine Lévêque-Fort

Thèse de doctorat en Sciences médicales

Sous la direction de Albert-Claude Boccara.

Soutenue en 2000

à Paris 6 .

mots clés

Résumé

L'imagerie optique a travers les tissus biologiques constitue un nouveau defi, porteur d'espoir pour le diagnostic medical. Nous avons developpe dans le cadre de ce travail de these une methode originale d'imagerie combinant les ondes optiques et acoustiques. Le principe de cette imagerie est de marquer les photons passant dans un petit volume de l'echantillon delimite par la zone focale d'un transducteur ultrasonore : l'application du champ ultrasonore focalise induit des variations d'indice et des deplacements des diffuseurs qui modulent le speckle dont la source est la diode laser illuminant le milieu biologique. Cette imagerie acousto-optique, ou le champ acoustique focalise fournit la resolution du systeme, permet de contourner le probleme de la forte diffusion optique des tissus. Pour chaque position de la zone focale a l'interieur du tissu, la proportion de photons emergeants et ayant traverse cette zone qui est liee aux proprietes optiques locales. On peut ainsi obtenir une cartographie du contraste optique du tissu. Les origines physiques du signal acousto-optique et son comportement en fonction de differents parametres ont ete etudies. Nous avons egalement montre les differents avantages lies a l'utilisation d'une camera ccd associee a une detection synchrone multiplexee, qui permet de traiter en parallele la modulation d'un grand nombre de grains de speckle. Le fonctionnement et l'implantation de la detection multiplexee ont ete decrits ainsi que les differents elements du montage. La flexibilite du montage a ete demontree, il peut aussi bien fonctionner en transmission qu'en retrodiffusion. Differents moyens d'optimiser le rapport signal sur bruit du systeme ont ete evoques. Cette methode a ete utilisee pour

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