Thèse présentée par Jean-Michel Tualle pour obtenir son
Habilitation à Diriger la Recherche
L’objectif de notre équipe est la conception de nouvelles méthodes optiques de diagnostic médical. Les tissus biologiques présentent en effet une fenêtre de transmission pour les longueurs d’onde situées dans l’infrarouge proche, ce qui ouvre la possibilité de sonder les tissus en profondeur par des méthodes optiques. L’essentiel de mes travaux réside ainsi dans l’étude de la dynamique du transfert radiatif dans les milieux diffusants, en effectuant notamment des mesures résolues en temps de la lumière diffuse, et dans le développement de méthodes de mesure des coefficients optiques de ces milieux.
J’exposerai dans une première partie nos résultats sur le problème inverse. Nous avons étudié le cas des milieux stratifiés observés en réflectance : ces modèles permettent de rendre compte d’une problématique récurrente de l’optique biomédicale, à savoir la mesure in vivo, par une méthode non invasive, des coefficients optiques d’organes épais recouverts de plusieurs couches de tissus tels que le muscle ou le cerveau. Nous nous sommes également intéressés au cas de l’imagerie en transillumination et avons montré l’existence d’un temps de transit optimal pour la résolution spatiale de ce type d’imagerie; ce dernier résultat repose sur une étude quantitative du gain en résolution permis par les procédures de restitution d’image et par la sélection des temps de transit courts.
Dans une seconde partie je présenterai un dispositif interférométrique original que nous développons depuis quelques années maintenant pour effectuer des mesures résolues en temps de la lumière diffuse, qui restent délicates et coûteuses par les méthodes traditionnelles. Cette méthode permet de remonter non seulement à l’intensité diffuse résolue en temps, mais également à la fonction de corrélation temporelle du champ électromagnétique, et ce pour un temps de transit fixé. Dans le cadre d’une démarche de valorisation et pour augmenter le rapport signal à bruit de ce dispositif, nous cherchons maintenant à augmenter le nombre de détecteurs et développons notamment un circuit intégré spécialisé, en collaboration avec l’Institut d’Electronique Fondamentale à Orsay.
Membres du jury
Claude Boccara, ESPCI ParisTech, Rapporteur
Jean-Jacques Greffet, LCFIO, Institut d’Optique, Rapporteur
Eric Lantz, FEMTO-ST, Université de Besançon, Rapporteur
Sigrid Avrillier, LPL, Université Paris 13
Charles Desfrançois, LPL, Université Paris 13
Soutenance : Le 09 Juin 2010 à 14h00