No description available.

Ce travail de thèse concerne le traitement d’image fDOT (fDOT pour fluorescence diffuse optical tomography) suit vers deux axes. Le recalage d'images fDOT à l’aide de l’imagerie TEP (tomographie par émission de positons) et l’amélioration des reconstructions fDOT à l’aide de miroirs pour collecter des projections complémentaires. Il est présenté en deux parties : Dans la première partie, une méthode automatique pour recaler les images de fDOT avec les images de Tomographie par Emission de Positons (TEP) développée dans le but de corréler l’ensemble des informations issues de chaque modalité. Cette méthode de recalage est basée sur une détection automatique de marqueurs fiduciaires présents dans les deux modalités. La particularité de cette méthode est l’utilisation de l’image de surface obtenue en fDOT, qui sert à identifier la position en Z des marqueurs fiduciaires dans les images optiques. Nous avons testé cette méthode sur un modèle de souris porteuses de xénogreffes de tumeurs de cellules cancéreuses MEN2A qui imitent un carcinome thyroïdien médullaire humain, après une double injection de traceur radioactif : [18F]2-fluoro-2-Deoxy-D-glucose (FDG) pour l’imagerie TEP et un traceur optique d’infrarouge fluorescent, le Sentidye. Grâce à la précision de notre méthode, nous arrivons à démontrer que le signal Sentidye est présent à la fois dans la tumeur et les vaisseaux environnants [1]. La qualité des images fDOT est dégradée selon l’axe Z du fait d’un nombre limité de projections pour la reconstruction. Dans la deuxième partie, le travail s’est orienté vers une nouvelle méthode de reconstruction d’images fDOT à partir d’un nouveau système d’acquisition multi-angulaire avec deux miroirs placés de chaque côté de l’animal. Ce travail a été mené en collaboration avec le département CS d’University College London (UCL), partenaire du projet Européen FMT-XCT. Le logiciel TOAST développé par cette équipe a été utilisé comme source pour l’algorithme de reconstruction, et modifié pour s’adapter à notre problématique. Après plusieurs essais concernant l’ajustement des paramètres du programme, nous avons appliqué cette méthode sur un fantôme réaliste des tissus biologiques et chez la souris. Les résultats montrent une amélioration de l’image reconstruite d’un fantôme semi-cylindrique et de l’image de rein chez la souris, pour lesquelles la méthode des miroirs est supérieure à la méthode classique sans miroir. Malgré tout, nous avons observé que les résultats étaient très sensibles à certains paramètres, d’où une performance de reconstruction variable d’un cas à l’autre. Les perspectives futures concernent l’optimisation des paramètres afin de généraliser l’approche multi-angle. / This thesis concerns the image processing of fluorescence diffuse optical tomography (fDOT), following two axes: FDOT image co-registration with PET (positron emission tomography) image and improvement of fDOT image reconstructions using mirrors to collect additional projections. It is presented in two parts:In the first part, an automatic method to co-register the fDOT images with PET images has been developed to correlate all the information from each modality. This co-registration method is based on automatic detection of fiducial markers (FM) present in both modalities. The particularity of this method is the use of optical surface image obtained in fDOT imaging system, which serves to identify the Z position of FM in optical images. We tested this method on a model of mice bearing tumor xenografts of MEN2A cancer cells that mimic a human medullary thyroid carcinoma, after a double injection of radiotracer [18F] 2-fluoro-2-Deoxy-D-glucose ( FDG) for PET imaging and optical fluorescent infrared tracer Sentidye. With the accuracy of our method, we can demonstrate that the signal of Sentidye is present both in the tumor and surrounding vessels.The fDOT reconstruction image quality is degraded along the Z axis due to a limited number of projections for reconstruction. In the second part, the work is oriented towards a new method of fDOT image reconstruction with a new multi-angle data acquisition system in placing two mirrors on each side of the animal. This work was conducted in collaboration with the CS Department of University College London (UCL), a partner of the European project FMT-XCT. TOAST software developed by this team was used as source code for the reconstruction algorithm, and was modified to adapt to the concerned problem. After several tests on the adjustment of program parameters, we applied this method on a phantom that simulating the biological tissue and on mice. The results showed an improvement in the reconstructed image of a semi-cylindrical phantom and the image of mouse kidney, for which the reconstruction of the mirrors geometry is better than that of conventional geometry without mirror. Nevertheless, we observed that the results were very sensitive to certain parameters, where the performance of reconstruction varies from one case to another. Future prospectives concern the optimization of parameters in order to generalize the multi-angle approach.

Рассмотрены существующие методы проведения операции чистки оптических поверхностей с целью удаления с нее всех загрязнений и создание необходимого состояния поверхности. Приведены результаты измерения краевого угла смачивания, который позволяет проанализировать, какие свойства обретает поверхность после чистки. Описан комплекс измерительного оборудования для определения угла смачивания поверхности жидкостью. / The existing methods of carrying out the operation of cleaning optical surfaces in order to remove all contaminants from it and create the required surface condition are considered. The results of measuring the contact angle of wetting are given, which makes it possible to analyze what properties the surface acquires after cleaning. A set of measuring equipment for determining the angle of surface wetting with a liquid is described.

The principal aims of this research have been the development of photogrammetric techniques for the measurement of anisotropic deformation in uniaxially loaded cylindrical specimens. This has been achieved through the use of calibrated cameras and the application of edge detection and multiple view geometry. The techniques have been demonstrated at quasi-static strain rates, 10^-3 s^-1, using a screw-driven loading device and high strain rates, 10^3 s^-1, using Split Hopkinson Bars. The materials that have been measured using the technique are nearlyisotropic steel, anisotropic cross-rolled Ti-6Al-4V and anisotropic clock-rolled commercially pure Zr. These techniques allow the surface shapes of specimens that deform elliptically to be completely tracked and measured in situ during loading. This has allowed the measurement of properties that could not have been recorded before, including true direct stress and the ratio of transverse strains in principal material directions, at quasi-static and elevated strain rates, in tension and compression. The techniques have been validated by measuring elliptical prisms of various aspect ratios and independently measuring interrupted specimens using a coordinate measurement machine. A secondary aim of this research has been to improve the characterisation of the anisotropic mechanical properties of cross-rolled Ti-6Al-4V using the techniques developed. In particular, the uniaxial yield stresses, hardening properties and the associated anisotropic deformation behaviour along the principal material directions, have all been recorded in detail not seen before. Significant findings include: higher yield stresses in-plane than in the through-thickness direction in both tension and compression, and the near transverse-isotropy of the through-thickness direction for loading conditions other than quasi-static tension, where significant anisotropy was observed.