Jérome GATEAU

Ingénieur ESPCI

Master Acoustique Physique, Université Paris Diderot

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Tel : +33 1 40 79 44 72

Fax : +33 1 40 79 44 68

Adresse : Institut Langevin, Ondes et Images, ESPCI,
10 rue Vauquelin, 75005 Paris, France.

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Directeur de thèse

Mathias Fink

Encadrants

Mickaël Tanter, Jean-François Aubry, Mathieu Pernot

Publications

  • GÂTEAU, Jérôme ; MARSAC, Laurent ; PERNOT, Mathieu ; AUBRY, Jean-Francois ; TANTER, Mickaël ; FINK, Mathias, Transcranial ultrasonic therapy based on time reversal of acoustically induced cavitation bubble signature. IEEE TRANSACTIONS ON BIOMEDICAL ENGINEERING, 57 (1) : 134-44, JAN 2010 (Epub 2009 Sep 18)
  • GÂTEAU, Jérôme ; AUBRY, Jean-Francois ; PERNOT, Mathieu ; FINK, Mathias and TANTER, Mickaël, Combined Passive Detection and Ultrafast Active Imaging of cavitation events induced by short pulses of high intensity ultrasound » Accepté pour publication dans IEEE TRANSACTIONS ON ULTRASONICS FERROELECTRICS AND FREQUENCY CONTROL

Soutenance de thèse le 24 janvier 2011 à 14h :

English version

Titre  : Imagerie ultrasonore ultrarapide d‘évènements de cavitation : application en thérapie par ultrasons et imagerie de détection

Résumé : L‘initiation de la cavitation dans un milieu aqueux se traduit par l‘apparition d’une ou plusieurs inclusions gazeuses micrométriques. Elle peut être obtenue acoustiquement par activation de nucléi, et est alors nommée nucléation acoustique de bulles. Nous nous intéressons à la nucléation induite par excitation brève (quelques cycles) et de forte amplitude (ordre du MPa). Les bulles, créés par la dépression acoustique, sont transitoires (dissolution). Les propriétés des tissus biologiques en terme de nucléation de bulles sont peu connues. Elles sont accessibles acoustiquement, car la formation d‘une bulle engendre l‘apparition d‘un nouveau diffuseur, détectable activement (échographie). De plus, chaque évènement de cavitation conduit à une émission acoustique, enregistrable en écoute passive. Ce travail de thèse utilise l‘imagerie ultrasonore ultrarapide (acquisition simultanée à forte cadence sur un réseau de transducteurs) afin de détecter et étudier les évènements de cavitation. D‘une part, la nucléation de bulles isolées et leur détection passive à travers le crâne permettent, via le retournement temporel, d‘optimiser la focalisation adaptative pour une thérapie ultrasonore non invasive du cerveau. D‘autre part, la formation de bulles dans les tissus biologiques diffusants (muscle) et leur dissolution sont détectées avec une grande sensibilité en combinant détection passive et active. Des expérimentations in vivo sur encéphale de mouton, et in vitro sur sang animal montrent de plus le caractère aléatoire de la nucléation dans les tissus biologiques, et le recourt à des pressions négatives fortes (< -12MPa) pour observer son occurrence in vivo.

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