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Contexte

Le contexte général du stage est la caractérisation osseuse par ultrasons. De façon plus spécifique, l’étude est orientée vers l’usage des ondes guidées ultrasonores pour la détermination de propriétés élastiques et géométriques de l’os cortical long (ex: radius, tibia). Pour cela le laboratoire a développé un dispositif original de transmission axiale. Les signaux spatio-temporels sont traités par la technique de décomposition en valeurs singulières afin de dégager et d'identifier les différents modes de propagation dans une image dans le plan de Fourier (f, k). Les propriétés élastiques et géométriques de l’os sont ensuite évaluées par minimisation de l’écart entre les modes expérimentaux et les modes théoriques issus du modèle de guides d’ondes. Cette méthode a été validée sur des fantômes osseux.

Déroulement

Dans le cadre d'une étude clinique pilote qui a lieu à l'hôpital Cochin, une campagne de mesures in-vivo a été menée sur une soixantaine de patients (radius et tibias). A partir de ces mesures, les propriétés élastiques et géométriques des différents patients peuvent être évaluées. Toutefois, certaines incertitudes demeurent concernant la paramétrisation (porosité apparente vs. coefficients élastiques) et la nature du modèle employé (influence des tissus mous) pour l'obtention de ces propriétés. Différentes approches nécessitent d’être comparées, afin d'évaluer leur performance pour discriminer les patients fracturés des patients non-fracturés.

Objectifs

L’objectif de l’étude est d’évaluer la qualité et les limites des méthodes d'estimation des propriétés élastiques et géométriques de l’os cortical. Ces méthodes seront appliquées à groupe restreint de mesures in-vivo obtenues sur les patients et une cohorte de volontaires. Les propriétés géométriques estimées sur ces derniers seront validées par comparaison à des valeurs obtenues au moyen de rayons X (HRpQCT).

Responsables du stage:

Jean-Gabriel Minonzio (CNRS), (tél. : 01 44 41 49 71)

Nicolas Bochud (FRM), (tél. : 01 44 41 49 74)

Lieu de stage:

Laboratoire d'Imagerie Biomédicale (LIB) – UPMC UMR CNRS 7371 – INSERM U1146 . Site des Cordeliers 15, rue de l'école de médecine – 75006 PARIS

ACCUEIL

Compétences utiles:

goût pour l’expérimentation, acoustique, vibration, traitement du signal, Matlab.