Spectro Imagerie terahertz de tissues biologiques : application à la détection de cancers du sein

Résumé : Les travaux de cette thèse consistent à développer des outils de spectroscopie et d'imagerie térahertz pour des applications médicales. L'objectif est de déterminer le potentiel et l'efficacité de la spectroscopie térahertz et de l'imagerie dans la détection des régions cancéreuses et la distinction entre les tissus malades et sains pour le cancer du sein chez les femmes. La spectroscopie térahertz est une technique sans contact, non ionisante pour obtenir des résultats rapides, comparée à l'analyse clinique standard. Les études expérimentales sont divisées en deux sections principales :Section I :Cette partie se concentre sur la spectroscopie en utilisant un rayonnement THz. La maîtrise de cette technique permet de travailler en mode réflexion ou transmission avec des fréquences dans la bande passante térahertz. Plusieurs types de matériaux ont été utilisés comme fantômes pour la calibration de l'expérience : des solides (silice, téflon, saphir et verre), des liquides (méthanol, eau et alcool) et des tissus biologiques (cancer, fibres et gras), ainsi qu'un mélange (eau-méthanol). Les indices de réfraction, les coefficients d'absorption et les fonctions diélectriques complexes ont d'abord été mesurés et extraits puis fittés avec un modèle de Debye. Les tissus biologiques sont apparus hétérogènes en épaisseur et avec des surfaces qui peuvent être irrégulières, ce qui rend difficile l'extraction d'informations précises, en raison d’artefacts induits. Les signaux ont été traités en suivant un protocole rigoureux : Les mesures sont effectuées sur un support parfaitement caractérisé en transmission pour réduire les incertitudes sur la phase lors des mesures en réflexion. Les signaux THz réfléchis aux interfaces entre l'air / échantillon, air / fenêtre, eau / fenêtre et fenêtre / fenêtre sont utilisés comme signal de base pour estimer et améliorer le rapport signal-bruit dans les mesures de spectroscopie. L'avantage de cette méthode est sa précision, sa simplicité et sa facilité d'application pour un système de réflexion avec un angle d'incidence. La mesure des indices de réfraction et des coefficients d'absorption des échantillons avec des tissus tumoraux et sains a révélé que les régions tumorales présentent des différences significatives par rapport au tissu normal lors de l’interaction tissu-rayonnement térahertz.Section II :La deuxième partie de cette étude porte sur l'imagerie THz pour la détection du cancer du sein, à la fois dans les modes de transmission et de réflexion. Plusieurs types d'échantillons ont été étudiés. Les coupes utilisées comprenaient des tissus inclus en paraffine, des tissus frais sortis du bloc opératoire, fixés au formol et des blocs. Pour cela le spectromètre a été déplacé à l'hôpital. Plus de 50 échantillons ont été ainsi inspectés. TroisIVméthodes de traitement d'image ont été utilisées : le découpage, l'automatisation et le tri d'images manuel. De plus, les images obtenues dans le domaine temporel et dans le domaine fréquentiel ont été analysées pour décrire et identifier les différentes régions du tissu mammaire étudiées et déterminer le contraste entre le tissu sain et le tissu malade. La quantité d'eau différentielle présente dans les tissus malades peut être l'une des origines de contraste. En effet, le tissu cancéreux possède une teneur en eau plus élevée que celle des fibres ou des tissus adipeux normaux, ce qui permet de discriminer les régions cancéreuses, fibreuses et graisseuses sur les images THz.
Type de document :
Thèse
Micro et nanotechnologies/Microélectronique. Université de Bordeaux, 2018. Français. 〈NNT : 2018BORD0059〉
Liste complète des métadonnées

https://tel.archives-ouvertes.fr/tel-01834560
Contributeur : Abes Star <>
Soumis le : mercredi 11 juillet 2018 - 09:07:10
Dernière modification le : jeudi 12 juillet 2018 - 01:33:36
Document(s) archivé(s) le : vendredi 12 octobre 2018 - 12:15:57

Fichier

AL-IBADI_AMEL_2018.pdf
Version validée par le jury (STAR)

Identifiants

  • HAL Id : tel-01834560, version 2

Citation

Amel Al-Ibadi. Spectro Imagerie terahertz de tissues biologiques : application à la détection de cancers du sein. Micro et nanotechnologies/Microélectronique. Université de Bordeaux, 2018. Français. 〈NNT : 2018BORD0059〉. 〈tel-01834560v2〉

Partager

Métriques

Consultations de la notice

200

Téléchargements de fichiers

80