Tomographie optique diffuse et de fluorescence préclinique : instrumentation sans contact, modélisation et reconstruction 3D résolue en temps.

• Main Author: Nouizi, Farouk
• Language: fra
• Published: Université Louis Pasteur - Strasbourg I 2011
• Subjects: [INFO:INFO_IM] Computer Science/Medical Imaging; [INFO:INFO_IM] Informatique/Imagerie médicale; Imagerie optique Imagerie médicale Tomographie optique diffuse et de fluorescence résolue en temps Problème inverse Propagation de la lumière en milieu diffusant Géométries et maillages Imagerie du petit animal Méthode des éléments finis
• Online Access: http://tel.archives-ouvertes.fr/tel-00658285; http://tel.archives-ouvertes.fr/docs/00/65/82/85/PDF/ThA_se_NOUIZI_2011.pdf

La Tomographie Optique Diffuse Résolue en Temps (TOD-RT) est une technique d'imagerie clinique et préclinique en pleine croissance. Elle fournit les cartes d'absorption et de diffusion optique des organes explorés, et les paramètres physiologiques associés. La Tomographie Optique Diffuse de Fluorescence Résolue en Temps (TODF-RT) est basée sur la détection de photons de fluorescence. Elle permet de déterminer les cartes de la concentration et du temps de vie de sondes fluorescentes et d'accéder à une imagerie métabolique et moléculaire très importante pour le diagnostic et le suivi thérapeutique, en particulier en cancérologie. L'objectif de cette thèse était de réaliser des images 3D de TOD/TODF-RT sur des rongeurs en utilisant une technologie optique résolue en temps, les acquisitions étant réalisées à l'aide de fibres optiques disposées autour de l'animal et sans contact avec sa surface. Le travail a été mené en quatre étapes : 1- mise en place d'un dispositif d'imagerie de la surface de l'animal et reconstruction de son contour 3D, 2- modélisation de l'approche sans contact pour la résolution du problème direct, 3- traitement des mesures prenant en compte la réponse impulsionnelle de l'appareil, 4- établissement d'une méthode de reconstruction des images basée sur une sélection de points judicieusement choisis sur les profils temporels. Ces travaux ont permis d'obtenir des images optiques 3D de bonne qualité en réduisant la diaphonie entre l'absorption et la diffusion. Ces améliorations ont été obtenues tout en diminuant le temps de calcul, par comparaison avec les méthodes utilisant la totalité des profils temporels.