Contribution to the development of a multimodal device for the medical imaging of the spinal cord
Contribution à la réalisation d’un dispositif multimodal pour l’imagerie de la moelle épinière
Résumé
This thesis focuses on the instrumentation of the SC, through the development of an
experimental device. It uses the Diffuse Optical Imaging (DOI) technique to quantify
the local variations of blood flow. For this purpose, several prototypes were designed
and used during animal experiments. An optical characterisation was performed on SC
samples, ex vivo and in vivo. We built up on this information, representing a first for
the state of art, to establish guidelines for the development of the embedded device in
the hostile biological environment. The feasability of the functional monitoring with
DOI in the big animal (FBM pig) is now proven. The design methodology is addressed
in order to highlight the interdependances between the measurement and the system.
The results are very promising. They open a new path of exploration, complemen-
tary to the ones in everyday medical routine. In fine, this approach will be able to
give quantitative indicators for the evaluation and the care of medullar pathologies.
Destined for hospital praticians first, several purposes may be drawn from this device
ranging from orthopedic to vascular surgeries for pets and humans. Researchers may
also benefit from such a tool that would help them understand better the SC and its
independance regarding the brain.
Ces travaux de thèse se concentrent sur l’instrumentation de la ME à travers le
développement d’un dispositif expérimental. Il met en œuvre une méthode de suivi
par Imagerie Optique Diffuse (IOD), qui permet de quantifier en direct les variations
locales de flux sanguin. Pour cela, différents prototypes ont été conçus et testés durant
des expérimentations animales. Une caractérisation optique a été menée sur des échan-
tillons de ME ex vivo et sur des modèles animaux in vivo. Ces courbes, inédites dans la
littérature, sont utilisées pour dresser les premières lignes d’un cahier des charges satis-
faisant de ce dispositif embarqué dans un environnement biologique fort contraignant.
Ce faisant, la faisabilité du suivi de l’état fonctionnel par IOD sur le gros animal (mo-
dèle porcin FBM) a été prouvée. La méthodologie de conception est également abordée,
afin de permettre l’établissement plus aisé des interdépendances entre la mesure et les
caractéristiques du système.
Les résultats obtenus dans cette thèse sont très prometteurs. Ils ouvrent une voie
d’exploration, complémentaire aux outils présents dans le parcours de santé actuel, qui
permettra de fournir des index quantitatifs importants pour l’évaluation et la prise
en charge des pathologies médullaires. À l’origine destiné au personnel hospitalier, de
nombreux usages pourraient en découler, à la fois dans le domaine de l’orthopédie que
dans la pratique chirurgicale vasculaire chez l’humain, comme chez l’animal. Les cher-
cheurs bénéficieraient également d’un tel dispositif qui leur permettrait d’approfondir
leurs connaissances sur le fonctionnement de la ME et son indépendance vis-à-vis du
cerveau.
Origine | Fichiers produits par l'(les) auteur(s) |
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