Emmanuel Bossy

Institution d’accueil : UGA

Laboratoire : Liphy

Appel à projet : Consolidator (PE7)

Nom du projet : COHERENCE – Exploitation de la cohérence lumineuse en imagerie photoacoustique

Montant  : 2.11 M€

Description :

L’imagerie photoacoustique est une modalité émergente d’imagerie multi-ondes qui couple l’excitation lumineuse à la détection acoustique, via l’effet photoacoustique (génération du son via l’absorption de la lumière).

L’imagerie photoacoustique fournit des images d’absorption optique (par opposition à la diffusion optique).

De plus, comme l’imagerie photoacoustique repose sur la détection d’ondes ultrasonores très faiblement diffusées dans les tissus biologiques, elle fournit des images en résolution acoustique de l’absorption optique de manière non invasive à de grandes profondeurs (jusqu’à plusieurs cm), là où les techniques purement optiques ont une mauvaise résolution. à cause de la diffusion multiple.

Comme pour les approches conventionnelles purement optiques, la microscopie photoacoustique à résolution optique peut également être réalisée de manière non invasive pour une faible profondeur (< 1 mm), ou de manière invasive en profondeur par des approches endoscopiques.

Cependant, l’imagerie photoacoustique souffre de plusieurs limitations.

Pour l’imagerie à de plus grandes profondeurs, l’imagerie photoacoustique non invasive dans le régime de résolution acoustique est limitée par un rapport profondeur/résolution d’environ 100, car l’atténuation des ultrasons augmente avec la fréquence.

L’endoscopie photoacoustique à résolution optique a été introduite très récemment comme une approche complémentaire, mais est actuellement limitée en termes de résolution (> 6 µm) et d’encombrement (diamètre > 2 mm).

L’objectif global de COHERENCE est de briser les limitations ci-dessus et d’atteindre une imagerie photoacoustique à résolution optique limitée par la diffraction en profondeur dans les tissus in vivo.

Pour ce faire, le concept de base de COHERENCE est d’utiliser et de manipuler la lumière cohérente en imagerie photoacoustique.

Plus précisément, COHERENCE développera de nouvelles méthodes basées sur l’illumination de speckle, la mise en forme du front d’onde et l’imagerie à super-résolution.

COHERENCE se traduira par deux prototypes pour l’imagerie tissulaire, un endoscope photoacoustique à résolution optique pour l’imagerie tissulaire peu invasive à n’importe quelle profondeur, et un microscope photoacoustique non invasif avec un rapport profondeur/résolution amélioré, jusqu’à la résolution optique dans la multiplication régime de lumière diffusée.