Note ABES Système d'imagerie pour la caractérisation en couches de la peau par réflectance diffuse Imaging system for the characterization of skin layers using diffuse reflectance Caractérisation de la peau Propriétés optiques Réflectance diffuse Capteur matriciel Imagerie de contact Skin characterization Optical properties Diffuse reflectance Multi-pixel sensor Contact imaging 006.6 621.36 Absorption cutanée Spectroscopie de réflectance Peau Propriétés optiques Capteurs d'images CMOS Les travaux effectués au cours de cette thèse concernent le développement d’un instrument à faible coût et porté sur la personne permettant le suivi quantitatif des paramètres physiologiques de la peau in vivo et de manière non invasive. L’instrument est fondé sur la technique de Spectroscopie de Réflectance Diffuse résolue spatialement (srDRS). Cette technique fournit une quantification absolue des propriétés optiques endogènes d’absorption et de diffusion du tissu sondé et possède un potentiel pour la caractérisation de ces propriétés en couches de la peau.Afin de maximiser ce potentiel, notre approche repose sur l’utilisation d’un capteur matriciel placé en contact avec le tissu et permettant l’imagerie de réflectance diffuse à haute résolution spatiale. Les travaux présentés ici comprennent la spécification et la validation d’une architecture innovante permettant la mise en œuvre de l’approche proposée, l’implémentation d’un système porté sur la personne et bas coût basé sur cette architecture et l’évaluation des performances de ce système au travers d’expérimentations à la fois sur fantômes de peau et in vivo. Les résultats obtenus valident le potentiel de l’instrument développé pour le suivi quantitatif et non-invasif des propriétés de la peau. L’approche proposée est prometteuse pour l’analyse de milieux en couches tels que la peau et ouvre la voie au développement d’une nouvelle génération d’instruments portés sur la personne et bas coûts pour le suivi en continu des propriétés optiques des tissus. This work presents the development of a low-cost, wearable instrument for quantitative monitoring of skin physiological parameters toward non-invasive diagnostics in vivo. The instrument is based on the spatially resolved Diffuse Reflectance Spectroscopy (srDRS) technique, which provides absolute quantification of absorption and scattering endogenous properties of the probed tissue volume with a potential to discriminate between properties of individual skin layers. In the developed instrument, this potential is maximized by the use of a multi-pixel image sensor to perform contact, high resolution imaging of the diffuse reflectance. This study comprises the specification and validation of a novel srDRS system architecture based on the proposed approach, the implementation of this architecture into a low-cost, wearable device and the evaluation of the device performance both on tissue-simulating phantoms and in vivo. Results validate the potential of the instrument for the non-invasive, quantitative monitoring of tissue properties. The described approach is promising for addressing the analysis of layered tissue suchas skin and paves the way for the development of low-cost, wearable devices for continuous, passive monitoring of tissue optical properties. Electronic Thesis or Dissertation Text en PDF 30217707 Université de Strasbourg Strasbourg 2019-12-31 https://theses.hal.science/tel-02180958 application/pdf 5259962 https://publication-theses.unistra.fr/public/theses_doctorat/2018/Petitdidier_Nils_2018_ED269.pdf http://www.theses.fr/2018STRAD048/abes https://theses.hal.science/tel-02180958 https://theses.hal.science/tel-02180958 https://theses.hal.science/tel-02180958 Petitdidier Nils 1991-07-02 FR 236978446 https://theses.fr/2018STRAD048 2018STRAD048 https://doi.org/10.70675/a5c1f133z1901z4de8z93caz0f6e583ba071 2018-11-27 Signal, image, automatique et robotique (SIAR). Imagerie physique Strasbourg 131056549 Doctorat Docteur es non oui Gioux Sylvain MADS_DIRECTEUR_DE_THESE_1 186088264 Blondel Walter MADS_PRESIDENT_DU_JURY 130671037 Pifferi Antonio MADS_MEMBRE_DU_JURY_1 198183070 Koenig Anne MADS_MEMBRE_DU_JURY_2 198216238 Blondel Walter MADS_RAPPORTEUR_1 130671037 Montcel Bruno MADS_RAPPORTEUR_2 101279167 École doctorale Mathématiques, sciences de l'information et de l'ingénieur (Strasbourg ; 1997-....) MADS_ECOLE_DOCTORALE_1 156504863 Laboratoire des sciences de l'ingénieur, de l'informatique et de l'imagerie (Strasbourg ; 2013-....) MADS_PARTENAIRE_DE_RECHERCHE_1 176969721 260728 ddc:004 ddc:620 Gioux Sylvain Blondel Walter Pifferi Antonio Koenig Anne Blondel Walter Montcel Bruno École doctorale Mathématiques, sciences de l'information et de l'ingénieur (Strasbourg ; 1997-....) Laboratoire des sciences de l'ingénieur, de l'informatique et de l'imagerie (Strasbourg) PDF 30217707