Conception d'un imageur ultrasonore dans l'air pour la mesure des ondes basses-fréquences en surface du corps humain

Résumé : L'objectif des travaux présentés dans cette thèse est le développement d'un système d'imagerie ultrasonore fonctionnant dans l'air pour la mesure sans contact des mouvements vibratoires en surface du corps humain. L'étude des vibrations en surface de la peau ouvre plusieurs champs d'application. L'observation de la vitesse d'une onde de surface sur la peau à partir du film de propagation permet de caractériser l'élasticité de la couche superficielle ainsi que ses hétérogénéités. A partir de cette analyse, il est possible de détecter des objets cachés sur ou sous la peau, dans un objectif de sécurité. Une seconde application est l'observation des vibrations de surface engendrées par le battement cardiaque, la respiration et l'onde de pouls. La réalisation d'un premier dispositif monovoie a permis la mesure locale de vibrations de l'ordre de la dizaine de microns. A partir de ces premiers travaux, nous avons construit un imageur ultrasonore 2D dans l'air à haute cadence d'imagerie. Il est constitué d'un réseau carré de 256 microphones et de 12 émetteurs. La principale nouveauté de notre approche repose sur l'imagerie d'une surface spéculaire. En effet, la rugosité de la peau est négligeable comparée aux longueurs d'onde de travail, de l'ordre du centimètre pour limiter l'atténuation dans l'air. Pour répondre à cette contrainte, l'imagerie est réalisée à partir de la formation de voies émission/réception par synthèse d'ouverture en utilisant une émission séquentielle d'ondes sphériques. Après caractérisation du système, nous avons imagé la propagation d'une onde de surface sur un fantôme mimant le corps humain et l'interférence de cette onde avec un objet étranger. Une seconde version de l'imageur 2D, constituée de 36 émetteurs, a permis la mesure de la déformation du thorax lors du battement cardiaque ainsi que la propagation de l'onde de pouls au niveau de la carotide.
Type de document :
Thèse
Acoustique [physics.class-ph]. Université Pierre et Marie Curie - Paris VI, 2017. Français. 〈NNT : 2017PA066330〉
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Contributeur : Abes Star <>
Soumis le : vendredi 9 mars 2018 - 10:27:10
Dernière modification le : mercredi 6 février 2019 - 15:31:52
Document(s) archivé(s) le : dimanche 10 juin 2018 - 13:13:09

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Nathan Jeger-Madiot. Conception d'un imageur ultrasonore dans l'air pour la mesure des ondes basses-fréquences en surface du corps humain. Acoustique [physics.class-ph]. Université Pierre et Marie Curie - Paris VI, 2017. Français. 〈NNT : 2017PA066330〉. 〈tel-01727360〉

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