Issue ESAIM: Proc. Volume 26, 2009 Mathematical methods for imaging and inverse problems Page(s) 135 - 149 DOI http://dx.doi.org/10.1051/proc/2009010 Published online 25 April 2009

ESAIM: Proc., 2009, Vol. 26, pp. 135-149
DOI: 10.1051/proc/2009010

Imagerie thermique, laser et modélisation en biophotonique

G. Berginc

Thales Optronique 2, avenue Gay-Lussac CS 90502, 78 995 Elancourt Cedex, France;

gerard.berginc@fr.thalesgroup.com

Published online: 25 April 2009

Résumé
Cet article introduit deux concepts en imagerie médicale. D'une part, nous aborderons l'utilisation de l'imagerie thermique dans l'infrarouge lointain ou thermographie en biophotonique. Ainsi grâce aux progrès récents des capteurs dans la bande infrarouge, une cartographie thermique précise des régions d'intérêt du corps humain peut être déterminée. D'autre part, nous introduirons l'imagerie laser ou plus généralement l'imagerie active par opposition à l'imagerie thermique qui n'utilise aucune source de lumière supplémentaire. Ce type d'imagerie active ou laser utilise principalement l'intensité diffusée ou rétro diffusée par le tissu sous l'éclairement d'une source spectralement étendue ou laser. Cette approche non invasive peut être multispectrale polarisée et combinée à des modèles numériques physiologiques. Multispectrale, elle nécessite plusieurs sources d'éclairement dans la bande visible et proche infrarouge, cette notion de multispectralité de la source d'éclairement permet d'optimiser la profondeur de pénétration de l'onde dans le tissu considéré. Polarimétrique, elle permet de discriminer la dépolarisation de l'onde électromagnétique au cours de son parcours dans les tissus et de sa diffusion sur les interfaces du tissu. Nous présenterons l'ensemble des imageries optiques tomographiques. Nous développerons aussi les modèles électromagnétiques permettant de simuler la diffusion d'une onde par une structure multicouche comprenant un volume aléatoire et des interfaces rugueuses aléatoires. Cette structure ainsi décrite modélise la peau. Au cours de cet article, nous nous attacherons plus particulièrement à l'analyse de la peau.

Key words: imagerie médicale, biophotonique, imagerie thermique, imagerie laser, polarimétrie, multispectralité, tomographie, modèle électromagnétique tri-dimensionnel.


© EDP Sciences, ESAIM 2009

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