Fernando Eleazar García Ramírez : "Intégration et étude d'un système endomicroscopique basé sur MOEMS pour la détection précoce des cancers gastro-intestinaux par SS-OCT"

Résumé : " En 2018, les cancers gastro-intestinaux (GI) représentaient 26,3 % de tous les cancers dans le monde. De nombreuses modalités d'imagerie sont utilisées pour la détection et le diagnostic des cancers gastro-intestinaux, mais certaines sont invasives, lentes, coûteuses ou ne fournissent pas une résolution et une profondeur de pénétration suffisantes pour une détection précoce. Une technique d'imagerie prometteuse pour la détection des cancers gastro-intestinaux aux premiers stades est la tomographie par cohérence optique (OCT), en raison de son caractère non invasif, de sa haute résolution axiale et de sa capacité à produire des images en coupe transversale. En outre, l'OCT est compatible avec les bras endoscopiques robotisés mais nécessite l'insertion de sondes miniaturisées dans l'endoscope. Les systèmes micro-opto-électro-mécaniques (MOEMS) permettent de répondre à ce besoin, et offre la possibilité de fabrication en série des composants clés de la sonde. Un micro scanner électrothermique à 2 axes et un micro-interféromètre de Mirau on été développé a l'Institut FEMTO-ST pour des applications endoscopiques.
Les principaux objectifs de cette thèse sont de fabriquer la sonde OCT endoscopique miniature par l'intégration de tous les composants MOEMS, de caractériser ses performances de balayage, de développer le système expérimental OCT pour l'acquisition des signaux OCT et le contrôle du scanner pour effectuer un balayage de Lissajous et la production d'images 2D et 3D.
Dans un premier temps, la capacité du micro-interféromètre Mirau à produire des images OCT a été testée. Il a été connecté à une source balayée avec une longueur d'onde centrale de 840 nm, une bande passante de 60 nm et une fréquence de balayage de 110 kHz. Ensuite, un échantillon constitué de deux couches de photorésist a été balayé latéralement avec le micro-interféromètre en déplaçant l'échantillon avec une platine motorisée. Les signaux d’interférence ont ensuite été traités pour produire une image correspondant à la vue en coupe de l'échantillon avec des résolutions axiale et latérale calculées de 5,18 µm et 9,73 µm, respectivement, où les couches de résine photosensible pouvaient être observées. "[...]

Composition du jury :

Frédéric  ZAMKOTSIAN - Directeur de recherche -  Université Aix & Marseille - Rapporteur

Maciej WOJTKOWSKI - Professeur, Institut de Chimie Physique - Académie Polonaise des Sciences - Rapporteur

Franck CHOLLET – Professeur - Université Bourgogne Franche-Comté - Examinateur

Michalina GORA - Chargée de recherche - Centre Wyss de Bio et Neuro ingénierie - Examinateur

Sylwester BARGIEL - Ingénieur de recherche - Université Bourgogne Franche-Comté – Co-Directeur de thèse

Localisation : Bâtiment TEMIS - Institut FEMTO-ST - 15B, Avenue des Montboucons - 25000 Besançon