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Magnétomètres à pompage optique à Hélium 4 : développement et preuve de concept en magnétocardiographie et en magnétoencéphalographie (Document en Français)
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  • http://www.theses.fr/2015GREAT082/abesLien brisé : nonDroits d'accès : non autorisé
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Ce document est protégé en vertu du Code de la Propriété Intellectuelle.

Modalités de diffusion de la thèse :
  • Thèse consultable sur internet, en texte intégral.
 
Informations sur les contributeurs
Auteur : Corsi Marie-Constance
Corsi, Marie-Constance
Nom
Corsi
Prénom
Marie-Constance
Nationalité
Français

Date de soutenance : 12-10-2015

Directeur(s) de thèse : Cauffet Gilles
Cauffet, Gilles
Nom
Cauffet
Prénom
Gilles
- Morales Sophie
Morales, Sophie
Nom
Morales
Prénom
Sophie
- Labyt E?tienne
Labyt, E?tienne
Nom
Labyt
Prénom
E?tienne


Etablissement de soutenance : Université Grenoble Alpes (ComUE)
Université Grenoble Alpes (ComUE)
Nom
Université Grenoble Alpes (ComUE)

Laboratoire : Laboratoire d'électronique et de technologie de l'information (Grenoble, Isère, France ; 1967-....)
Laboratoire d'électronique et de technologie de l'information (Grenoble, Isère, France ; 1967-....)
Nom
Laboratoire d'électronique et de technologie de l'information (Grenoble, Isère, France ; 1967-....)
- Laboratoire de génie électrique (Grenoble, Isère, France ; 2007-....)
Laboratoire de génie électrique (Grenoble, Isère, France ; 2007-....)
Nom
Laboratoire de génie électrique (Grenoble, Isère, France ; 2007-....)
- Clinatec (Grenoble, Isère, France ; 2012-....)
Clinatec (Grenoble, Isère, France ; 2012-....)
Nom
Clinatec (Grenoble, Isère, France ; 2012-....)

Ecole doctorale : École doctorale électronique, électrotechnique, automatique, traitement du signal (Grenoble ; 199.-....)
École doctorale électronique, électrotechnique, automatique, traitement du signal (Grenoble ; 199.-....)
Nom
École doctorale électronique, électrotechnique, automatique, traitement du signal (Grenoble ; 199.-....)

  
Informations générales
Discipline : Génie électrique
Classification : Sciences de l'ingénieur

Mots-clés libres : OPM, Hélium 4, MEG, MCG
Mots-clés :
  • Magnétoencéphalographie
  • Hélium
  • Magnétomètres
  • Pompage optique
Résumé : La magnétocardiographie (MCG) et la magnétoencéphalographie (MEG) sont deux techniques d'imagerie non-invasives mesurant respectivement les champs magnétiques cardiaques et cérébraux. Les dispositifs actuels utilisent des capteurs supraconducteurs de haute performance mais nécessitant un dispositif de refroidissement cryogénique, engendrant de fortes contraintes tant techniques que financières. Les magnétomètres à pompage optique (OPM) tendent à constituer une réelle alternative. Parmi eux figurent ceux développés au CEA-LETI, basés sur l'utilisation de l'hélium 4. Cette thèse a pour objectif de développer des magnétomètres vectoriels à 4He (fonctionnant à température ambiante) dédiés aux applications MCG et MEG.Après une optimisation des paramètres-clés d'un prototype non-miniaturisé préexistant, une sensibilité inférieure à 100 fT/sqrt(Hz) a pu être obtenue suivant deux axes. Afin de respecter les besoins spécifiques de la MCG et de la MEG une étape de miniaturisation a dû être menée et une architecture gradient-métrique a été mise en place. Parallèlement, des tests précliniques menés à Clinatec nous ont permis de concevoir un nouveau conditionnement du prototype, ainsi qu'un système réduisant les perturbations magnétiques. Une analyse des principales sources de bruit a révélé que les deux principaux contributeurs au bruit sont le laser et le système de décharge HF. Nous avons ainsi envisagé plusieurs pistes d'amélioration du niveau de bruit dont une nouvelle technique de détection. Le prototype issu de ces travaux comporte une pièce élémentaire (la cellule) d'un centimètre de côté, et présente une sensibilité intrinsèque de 350 fT/sqrt(Hz).Le dispositif a ensuite été testé avec succès dans le cadre de mesures MCG sur un sujet sain, précédées de tests sur fantôme ayant permis de prouver l'opérabilité de nos capteurs dans un environnement clinique. Par ailleurs, la reproductibilité des résultats ainsi que la possibilité de réduire à 30 s le temps d'acquisition des données ont pu être démontrées. Une optimisation spécifique de la partie optique du prototype a permis d'obtenir une sensibilité de l'ordre de 210 fT/sqrt(Hz) entre 3 et 300 Hz, compatible avec l'application MEG. Après des tests menés avec succès sur fantôme, trois séries d'essais ont été réalisées sur un sujet sain. Nous avons pu ainsi détecter des potentiels évoqués auditifs, visuels ainsi qu'une modulation de l'activité cérébrale spontanée sous l'effet de l'ouverture des paupières. L'ensemble des résultats obtenus constitue les premières preuves de concept cliniques du dispositif en MCG et MEG.
  
Informations techniques
Type de contenu : Text
Format : PDF
  
Informations complémentaires
Entrepôt d'origine : STAR : dépôt national des thèses électroniques françaises
Identifiant : 2015GREAT082
Type de ressource : Thèse
À propos Aide
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