Focalisation d'ultrasons par retournement temporel et filtre inverse, application à l'échographie transcrânienne

• Main Author: Vignon, Francois
• Language: FRE
• Published: Université Paris-Diderot - Paris VII 2005
• Subjects: [SPI:SIGNAL] Engineering Sciences/Signal and Image processing; [PHYS:MECA:ACOU] Physics/Mechanics/Acoustics; [PHYS:PHYS:PHYS_BIO-PH] Physics/Physics/Biological Physics; Echographie; crâne; focalisation adaptative; retournement temporel; filtre inverse; ultrasons
• Online Access: http://tel.archives-ouvertes.fr/tel-00010706; http://tel.archives-ouvertes.fr/docs/00/04/86/58/PDF/tel-00010706.pdf

Les échographies de cerveau chez l'adulte sont aujourd'hui de pauvre qualité à cause de l'os du crâne qui absorbe et défocalise fortement les ultrasons. Il est possible de focaliser des ultrasons à travers le crâne en émettant un front d'onde déformé qui, après passage de l'os du crâne, reforme un front d'ondes focalisant. Le calcul des déformations à appliquer au front d'ondes émis se fait par retournement temporel ou par filtre inverse, deux techniques basées sur la mesure et le traitement de fonctions de Green entre les transducteurs de la barrette d'imagerie et les points focaux désirés. Il est nécessaire de disposer des transducteurs ultrasonores au cœur du milieu à imager pour mesurer ces fonctions de Green, ce qui interdit l'application directe de ces techniques pour l'imagerie médicale. Nous montrons ici comment modifier ces techniques de focalisation pour les rendre non intrusives : filtre inverse et retournement temporel non intrusifs améliorent la qualité d'échographies transcrâniennes. La problématique de la thèse : « comment focaliser de manière adaptative à travers un milieu aberrateur sans placer de transducteurs ultrasonores dans le milieu à imager ? », nous a conduit à nous demander « comment avoir accès aux déformations de l'onde transmise à partir de l'analyse de signaux réfléchis par l'aberrateur (mesurables de manière non intrusive)? » Nous avons mis en évidence le lien qui existe entre filtre inverse et cavité à retournement temporel, via les équations de Stokes. D'autre part, nous avons posé les bases d'une manière de rendre le filtre inverse minimalement intrusif, ouvrant des perspectives intéressantes dans le domaine des télécommunications.