Tomographie par cohérence optique Doppler holographique

Optical coherence tomography Holographic Doppler

• Auteur / Autrice : Yann Fischer
• Direction : Michaël Atlan
• Type : Projet de thèse
• Discipline(s) : Physique
• Date : Inscription en doctorat le 01/10/2024
• Etablissement(s) : Université Paris sciences et lettres
• Ecole(s) doctorale(s) : Physique en Ile de France
• Partenaire(s) de recherche : Laboratoire : Institut Langevin : ondes et images
• Partenaire(s) de recherche : établissement opérateur d'inscription : ESPCI Ecole supérieure de physique et de chimie industrielles de la ville de Paris (PSL)

Mots clés

Mots clés libres

Oct

Ophtalmologie

Ultra-Rapide

In vivo

Rétine

Holographie

Oct

Ophthalmology

Ultra-Fast

In vivo

Retina

Holography

Résumé

La tomographie par cohérence optique (OCT) a révolutionné l'imagerie ophtalmologique il y a trente ans en permettant une meilleure analyse de la rétine. Bien que largement utilisée, l'OCT classique souffre de limitations en termes de débit d'acquisition de données, ce qui restreint son utilisation pour observer des fonctions rétiniennes comme l'activité cellulaire ou le flux sanguin. Le projet propose de développer une technologie de détection LIDAR holographique, qui permettrait d'accélérer l'imagerie 3D de l'œil humain d'un facteur 1000. En utilisant une caméra au lieu d'un photodétecteur rapide, cette méthode évite le balayage spatial et permet d'acquérir des volumes de données en quelques secondes. Les images LIDAR 3D seront ensuite générées par un traitement numérique complexe, incluant des techniques de filtrage et de rephasage pour compenser les mouvements oculaires. Cette technologie devrait offrir des mesures quantitatives fiables de divers contrastes fonctionnels, tels que l'hémodynamique oculaire et l'activité neuronale. Les avancées récentes en imagerie optique ont permis de mesurer l'activité neuronale dans l'œil, ce qui pourrait rivaliser avec les tests d'électro-rétinographie. Les nouvelles méthodes d'OCT pourraient fournir des biomarqueurs précieux pour diagnostiquer et surveiller les maladies rétiniennes. Le doctorant travaillera sur le développement d'instruments et de logiciels pour des prototypes d'OCT holographique, incluant la création de montages expérimentaux, l'analyse de données par méthodes avancées, et la correction d'aberrations optiques. Le projet sera dirigé par Michael Atlan au CNRS et se déroulera à l'Institut Langevin à Paris, avec des collaborations internationales.

Optical Coherence Tomography (OCT) revolutionized ophthalmic imaging thirty years ago by improving retinal structure analysis. While widely used, conventional OCT faces limitations in data acquisition speed, hindering its ability to observe retinal functions such as cellular activity or blood flow. This project proposes developing holographic LIDAR detection technology, which would accelerate 3D imaging of the human eye by a factor of 1000. By utilizing a camera instead of a fast photodetector, this method avoids spatial scanning and allows for volume data acquisition in seconds. The resulting LIDAR 3D images will be generated through complex numerical processing, including filtering and rephasing techniques to compensate for eye movements. This technology aims to provide reliable quantitative measurements of various functional contrasts, such as local ocular hemodynamics and neuronal activity. Recent advancements in optical imaging have enabled the measurement of neuronal activity in the eye, potentially rivaling electroretinography tests. The new OCT methods could yield valuable biomarkers for diagnosing and monitoring retinal diseases. The doctoral candidate will work on developing instruments and software for holographic OCT prototypes, including creating experimental setups, advanced data analysis, and optical aberration correction. The project will be supervised by Michael Atlan at CNRS and conducted at the Langevin Institute in Paris, with international collaborations.