! STAGE POURVU !
Mots clés : propagation d’ondes élastiques, traitement du signal, traitement d’image, expérimentation, simulation numérique
Type de stage
Stage de Master
Date ou durée du stage
3 à 6 mois
Contexte
Les tissus du corps humain sont des milieux visco-élastiques et hétérogènes. Les principes physiques de la propagation des ondes dans ces milieux sont exploités pour reconstruire des images à partir de signaux recueillis par une sonde d’échographie. Les images sont quantitatives lorsqu’elles reflètent autre chose que les frontières anatomiques des organes : l’élasticité, la composition chimique, la taille caractéristiques des cellules, etc.
Dans certaines pathologies du tissus osseux, comme l’ostéoporose, la face interne de l’os cortical devient « rugueuse » suite à une action désordonnée des cellules impliquées dans le remodelage osseux. Une surface rugueuse donne lieu à une réflexion beaucoup plus diffuse des ultrasons qu’une surface lisse qui donne essentiellement lieu à une réflexion spéculaire selon les lois de la réflexion de Descartes.
L’ostéoporose est une pathologie du remodelage osseux dont le diagnostique est un enjeux de santé publique. Le coût du traitement des fractures associés est de l’ordre de celui du traitement de l’infarctus du myocarde ou du cancer du sein. L’ostéoporose est actuellement insuffisamment détectée de sorte que de nombreux patients ne peuvent pas bénéficier des traitements existants. A terme, la mesure de la rugosité des interfaces osseuses avec un appareil d’échographie permettrait d’évaluer l’activité de remodelage osseux chez les patients de manière non invasive, et donc leur santé osseuse.
Objectif
Au LIB, nous développons une méthode qui permet de séparer les contributions des réflexions diffuses vs. spéculaires à une interface. L’objectif du stage est de poursuivre le développement de cette méthode pour réaliser une imagerie quantitative des interfaces osseuses, c’est-à-dire de cartographier la rugosité. Il s’agira, entre autres choses, de proposer une méthode de calibrage permettant de remonter aux valeurs « vraies » de la rugosité à partir du signal ultrasonore.
Le ou la stagiaire utilisera un échographe programmable pour faire des expériences sur différents objets de rugosité contrôlée. Il ou elle utilisera également la simulation pour comprendre les mécanismes de la formation des images. Enfin des signaux obtenus sur des échantillons d’os ex vivo et chez des sujets (in vivo) seront exploités pour évaluer le potentiel clinique de la méthode.
Compétences
Nous recherchons un(e) étudiant(e) en Master ou école d’ingénieurs dans le domaine de l’ingénierie biomédicale, de la physique des ondes ou du traitement de signal. Des compétences en programmation sont attendues (python ou Matlab).
Rémunération
Gratifications de stage (Sorbonne Université)
Contact
Les candidats sont invités à contacter Quentin GRIMAL (quentin.grimal[at]sorbonne-universite.fr) en incluant une lettre de motivation, un CV, le rapport de stage de première année de Master, et les noms, numéros de téléphone et adresses email de deux références (ancien tuteur de stage, enseignant…). L’équipe d’encadrement sera en outre constituée de Amadou DIA et Guillaume RENAUD (LIB & Department of Imaging Physics, Delft University of Technology, The Netherlands).