Spectro-imagerie optique UV-Visible : approche multimodale et caractérisation de tissus biologiques in vivo appliquées au photodiagnostic en cancérologie

• Main Author: Blondel, Walter
• Language: FRE
• Published: Université Henri Poincaré - Nancy I 2008
• Subjects: [SPI:SIGNAL] Engineering Sciences/Signal and Image processing; [SPI:AUTO] Engineering Sciences/Automatic; [PHYS:PHYS:PHYS_BIO-PH] Physics/Physics/Biological Physics; [SDV:IB] Life Sciences/Bioengineering; instrumentation; calibrage; cystoscopie; spectroscopie optique; multi-modalités; autofluorescence; <br />diffusion élastique; simulation statistique; biopsie optique; diagnostic du cancer in vivo; vessie; <br />peau; recalage et mosaïquage d'images; extraction et sélection de caractéristiques; classification de données
• Online Access: http://tel.archives-ouvertes.fr/tel-00347421; http://tel.archives-ouvertes.fr/docs/00/34/74/21/PDF/Manuscrit_HDR_WB_v01.pdf

Ce manuscrit se compose de 3 grandes parties. La première présente d'une part, un court curriculum vitae et d'autre part, une notice exposant l'ensemble de mes activités en matière d'enseignement, de recherche, d'administration et autres responsabilités individuelles et collectives depuis 1997. La deuxième grande partie est consacrée à une description du projet de recherche mené au CRAN depuis 2002-2003, dans le domaine de la caractérisation de tissus biologiques à l'aide de méthodes d'imagerie et de spectroscopie optique UV-Visible, au travers d'une approche "multi-échelles" et "multi-modalités". Leurs applications notamment au photodiagnostic in vivo en cancérologie (vessie, peau) sont développée au travers de 2 axes de recherche en : - imagerie endoscopique panoramique en lumière blanche (LB) et fluorescence (F), avec la construction automatique et rapide d'images panoramiques de parois internes de vessies par recalage et mosaïquage des images cystoscopiques, les validations quantitatives et qualitatives des performances des algorithmes développés, et la validation de la superposition d'images panoramiques LB/F au moyen d'un système d'excitation et d'acquisition Visible/UV multiplexées dans le temps, - spectroscopie fibrée d'autofluorescence (AF) et de diffusion élastique (DE) résolue spatialement, avec le développement et la validation métrologique d'un système de multiple excitation d'AF 360- 460 nm et de DE 360-760 nm, le traitement des données spectroscopiques multi-dimensionnelles, l'extraction, la sélection et la classification supervisée / non-supervisée de caractéristiques spectrales, l'identification de paramètres optiques de tissus à l'aide de simulations statistiques (Monte Carlo, modèles multi-couches), enfin l'application de la méthode à plusieurs études de différenciation in vivo entre les états sains/inflammatoires/cancéreux de la vessie de rats et entre les états sains/hyperplasiques/dysplasiques de la peau de souris. Pour chacun de ces axes, les problématiques, objectifs, principaux résultats et perspectives sont précisées. Finalement, la troisième et dernière grande partie de ce manuscrit donne la production scientifique et la version intégrale de plusieurs articles représentatifs.