Etude experimentale et theorique de la diffusion de photons dans des repliques tissulaires a 632. 8 nm et 680 nm. Mesure des parametres optiques a l'aide d'un systeme diode laser a detection heterodyne

Experimental and theoretical studies of photon's diffusion within tissular phantoms at 632. 8 nm and 680 nm. Measurement of optical parameters with the assistance of a laser diode system based on detection heterodyne

• Auteur / Autrice : Jamal Eddin Choukeife
• Direction : Jean-Pierre L'Huillier
• Type : Thèse de doctorat
• Discipline(s) : Sciences biologiques et fondamentales appliquées. Psychologie
• Date : Soutenance en 1997
• Etablissement(s) : Paris, ENSAM

Résumé

La connaissance des parametres optiques est fondamentale pour bien apprehender le comportement complexe du processus d'irradiation par laser d'un tissu biologique considere comme principalement diffusant. Avec l'equation de diffusion on peut approcher la solution du processus de propagation de la lumiere decrite par l'equation des transferts radiatifs, et obtenir alors le parametre macroscopique #e#f#f. Le faisceau etendu s'avere plus adapte pour mesurer ce parametre que le faisceau etroit. La connaissance de #e#f#f, de g et de #t (ou '#t pour un milieu anisotrope) permet de deduire les parametres #s (ou '#s) et #a, la mesure directe de ceux ci etant delicate. Le coefficient d'asymetrie g quant a lui determine l'anisotropie du milieu. Il a ete etabli qu'un fantome tissulaire compose d'intralipide et d'encre de chine s'avere indispensable pour effectuer ces experimentations. Le role de la concentration de la dilution de l'intralipide ainsi que de la quantite d'encre ajoutee a ete precise, a deux longueurs d'onde 632. 8 et 680 nm, afin de bien maitriser les valeurs des parametres optiques. Deux methodes de mesures ont ete mises en oeuvre : - la methode en transmission qui revele avec fiabilite des valeurs referentielles de '#t, #e#f#f et g. - la methode en retrodiffusion non invasive qui est mieux adaptee pour une application de diagnostique medical, necessite l'utilisation d'une source laser ponctuelle (fibre optique) plutot qu'un faisceau etendu. La complexite de l'interpretation des resultats de cette methode en regime continu nous conduit a utiliser une source impulsionnelle. La transformee de fourier de l'evolution spatio-temporelle de la reponse du fantome due a la diffusion de l'impulsion primaire donne acces a #a et '#s. Un systeme de detection heterodyne a ete utilise afin de valider les valeurs simulees a partir du modele harmonique.