Objectif : Nous réalisons un dispositif d’imagerie cohérente de la rétine humaine, basé sur la tomographie par cohérence optique (OCT) temporelle, combinant un faisceau de lumière émis par une diode superluminescente et une détection holographique sur caméra, via un interféromètre de Michelson. L’analyse en valeurs singulières (SVD) est utilisée pour révéler le signal issu d’interférences dans l’axe. Le faisceau d’illumination (et de référence) traverse une fibre multimode, réduisant la contribution de la lumière multidiffusée par filtrage optique.
Approche : La source de lumière est une diode superluminescente proche infrarouge, offrant une cohérence spatiale élevée et une faible longueur de cohérence temporelle. Un OCT holographique dans le domaine temporel [1] est mis en œuvre en capturant des figures d’interférence sur une caméra ultra-rapide, par interférométrie de Michelson [2]. Ces interférences résultent du battement entre l’image défocalisée de l’objet et une onde de référence [3]. Le traitement numérique des signaux exploite une analyse en valeurs singulières [4], permettant de filtrer les artefacts comme les auto-battements et les images fantômes qui se recouvrent dans la configuration d’interférométrie dans l’axe. Afin de supprimer la diaphonie cohérente générée par les chemins optiques aléatoires dans les couches diffusantes de la rétine, la technique de mise en forme de faisceau via une fibre multimode du STOC-T [2] est mise en œuvre. Une analyse de Fourier est utilisée pour révéler les dynamiques de la rétine dans des images en coupe [4], aux temps 500 fois plus courts que l’OCT swept source [5].
Mission et profil : Les étudiants participeront à l’élaboration d’un prototype d’appareil d’imagerie rétinienne. Les tâches incluront la formation d’images cohérentes par propagation d’ondes, l’analyse des fluctuations, le filtrage statistique et la correction numérique des aberrations optiques. Ce traitement du signal sera réalisé sous Matlab, en utilisant les routines disponibles sur https://github.com/DigitalHolography .
Références :
[1] Helge Sudkamp, & al., "In-vivo retinal imaging with off-axis full-field time-domain optical coherence tomography," Opt. Lett. 41, 4987-4990 (2016)
[2] Egidijus Auksorius, & al., Spatio-temporal optical coherence tomography provides full thickness imaging of the chorioretinal complex, iScience, Volume 25, Issue 12, 2022, 105513.
[3] Austėja Trečiokaitė, & al., "Time-domain full-field optical coherence tomography with a digital defocus correction," Opt. Lett. 49, 2605-2608 (2024)
[4] Puyo L., & al. Spatio-temporal filtering in laser Doppler holography for retinal blood flow imaging. Biomed Opt Express. 2020 May 26 ;11(6):3274-3287. doi : 10.1364/BOE.392699.
[5] Kamil Liżewski, & al., Imaging the retinal and choroidal vasculature using STOC-T, Biocybernetics and Biomedical Engineering, Volume 44, Issue 1, 2024.
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