Imagerie multimodale optique, élastique et photo-thermique des tissus biologiques par OCT plein champ

Optic, elastic and photothermal tomography using full field OCT : a new kind of multimodal imaging for biological tissues

• Auteur / Autrice : Amir Nahas
• Direction : Albert-Claude Boccara, Mickael Tanter
• Type : Thèse de doctorat
• Discipline(s) : Optique physique expérimentale
• Date : Soutenance le 21/11/2014
• Etablissement(s) : Paris 6
• Ecole(s) doctorale(s) : École doctorale Physique en Île-de-France (Paris ; 2014-....)
• Partenaire(s) de recherche : Laboratoire : Institut Langevin-Ondes et images (Paris ; 1997-....)
• Jury : Examinateurs / Examinatrices : Agnès Maître, Stéphane Roux, Bernard Querleux
• Jury : Rapporteurs / Rapporteuses : Anne Sentenac, Theo Lasser

Mots clés

Mots clés contrôlés

Produits de contraste

Interférométrie

Mots clés libres

Imagerie Biomédicale

Tomographie de cohérence Optique Plein champ

Elastographie

Photo-Thermie

Interférométrie

Agents de contrastes

Biomedical Imaging

Full field Optical Coherence Tomography

Elastography

Photo-thermal imaging

Interferometry

Contrasts agents

Résumé

L’OCT plein champ est une technique d’imagerie permettant de faire de la microscopie des milieux diffusants à une profondeur donné à l’aide d’un système interférométrique. L’un des principaux objectifs qui ont motivé le développement de l’OCT plein champ ces dernières années a été de pouvoir fournir au chirurgien, durant les opérations des images similaires aux coupes histologiques mais en temps réel. Actuellement, les diagnostiques effectué à partir des images d’OCT plein champs donne de bon résultats, notamment dans le cas de certaine pathologie mammaire. Cependant, la différence majeure entre les coupes histologiques et les images d’OCT plein champs est qu’en OCT plein champ le contraste est uniquement un contraste morphologique et que dans certain cas, ce contraste seul ne suffit pas pour faire le diagnostic. Au cours des travaux de recherche décrits dans cette thèse nous nous sommes attachés à développer de nouvelles approches tomographiques, conduisant à de nouvelles formes de contraste susceptible d’enrichir les images d’OCT plein champ pour une meilleure qualité du diagnostic. Plus précisément, nous avons travaillé sur la détection optique et photo-thermique de nanoparticules d’or par OCT plein champ et la cartographie des propriétés mécaniques par trois méthodes dans le but de développer de nouveaux types de contrastes qui pourront permettre d’améliorer le diagnostic.

Full Field OCT (FF-OCT) is an imaging technic use to do microscopy inside scattering media at a given depth using an interferometric setup. One of the main objectives that motivated the development of FF-OCT was to provide during surgery to the surgeon images similar to histological slices but in real time. Currently, diagnostic made from FF-OCT images gives good results, especially in the case of some breast disease. However, the major difference between the histological and FF-OCT is that FF-OCT has only a morphological contrast and in some cases, this contrast is not enough to make the diagnosis. In the research described in this thesis we are committed to developing new tomographic approaches, leading to new forms of contrast may enhance images of FF- OCT for a better quality of diagnosis. Specifically, we worked on the optical and photothermal detection of gold nanoparticles by FF-OCT and the mechanical properties mapping by three methods in order to develop new types of contrasts that will help improve the diagnosis.