Offre de Thèse : Mesure des déformations de la rétine et de la cornée

Titre : Mesure des déformations de la rétine et de la cornée à partir d’images de tomographie à cohérence optique : détection précoce et suivi post opératoire de pathologies

Encadrants : Pascal DOUMALIN (Enseignant-chercheur, Institut P’) ; Jean-Christophe DUPRE (Chercheur CNRS, Institut P’) ; Nicolas LEVEZIEL (PU-PH, CHU de Poitiers).

Contexte : Fort de son expérience, l’institut P’ collabore avec le milieu médical depuis plusieurs années en développant des techniques d’investigation pour l’aide au diagnostic et au choix du traitement. Ce travail s’insère dans cette démarche et concerne les pathologies de la rétine et de la cornée. Pour observer ces pathologies, les ophtalmologues utilisent un tomographe à cohérence optique capable de réaliser des vues en 3 dimensions. On obtient alors des images volumiques de la même manière qu’avec le scanner médical pour les autres parties du corps. Certaines pathologies de l’œil comme le glaucome, la dégénérescence maculaire liée à l’âge, la rétinopathie diabétique, qui sont des enjeux de santé publique, se traduisent par une évolution locale de la géométrie (amincissement ou gonflement) et des propriétés mécaniques (modification locale du comportement, fragilisation) des tissus entrainant des concentrations de contraintes et leur déchirure à ces endroits. La détection de ces zones avant déchirure permet d’entreprendre un traitement en amont. En comparant les images prises lors de différentes consultations à l’aide des techniques de mesure de champs mécaniques comme la corrélation d’images volumiques, il est possible de mesurer le champ de déformation de la rétine et de la cornée, de détecter les zones fragiles et de suivre leur évolution au cours du traitement. Cette démarche de mesure peut également être mise en place pour évaluer l’état des tissus rétiniens et de la cornée après une chirurgie et fournir des données nouvelles aux ophtalmologues pour faire évoluer leurs pratiques.

Descriptif de la thèse : Dans ce contexte, le premier axe de la thèse se focalise sur l’évaluation des performances métrologiques de la démarche de mesure, le second sur l’adaptation de la technique de corrélation d’images volumiques au cas de la rétine et de la cornée. Le troisième axe concerne la construction d’un modèle numérique de l’œil et le dernier est la mise en application sur des cas cliniques en étroite collaboration avec le service d’ophtalmologie du CHU de Poitiers.
Pour les deux premiers axes, ce travail fait suite aux travaux menés les années antérieures pour la rétine et sera étendu à la cornée. Il consistera à évaluer deux appareils de tomographie à cohérence optique situés au CHU de Poitiers ainsi qu’un nouvel appareil de recherche dédié à cette étude et financé dans le cadre du CPER 2021-2027. Un nouvel œil synthétique permettant de conduire la démarche d’évaluation des performances métrologiques de la mesure sera développé incluant les répliques des tissus de la rétine et ceux de la cornée. La méthode de mesure par corrélation d’images volumiques adaptée à l’investigation de l’œil sera déclinée sous forme d’un outil automatique, fiable, rapide et robuste pouvant être utilisé systématiquement par les ophtalmologues lors de leurs
consultations. Cet outil sera construit en étroite interaction avec les ophtalmologues du CHU de Poitiers et intégrera des aspects d’Intelligence Artificielle (IA).
Le troisième axe vise à obtenir une modélisation numérique (simulation par éléments finis) de l’œil nécessaire pour simuler et comprendre les phénomènes mécaniques mis en jeu, mais aussi, à plus long terme pour avoir un outil prédictif de l’évolution de pathologie, de traitement ou de chirurgie.
Le quatrième axe, mené en parallèle des trois précédents, a pour but d’appliquer la démarche de mesure à différentes pathologies. Ces analyses permettront de guider les travaux de développement et d’établir des indicateurs quantitatifs de détection d’apparition de pathologie pour guider les praticiens dans les soins prodigués.

Profil recherché : Le/la candidat/e devra posséder une solide formation (master ou ingénieur) en mécanique ou sciences des matériaux, avec des compétences expérimentales et numériques
Il/elle devra faire preuve d’autonomie, de bonnes aptitudes expérimentales, d’une bonne maîtrise de l’anglais et de bonnes capacités de synthèse et d’analyse.

Candidature : Curriculum vitae + lettre de motivation + recommandations à envoyer à pascal.doumalin@univ-poitiers.fr et jean.christophe.dupre@univ-poitiers.fr au plus tard avant le 10/04/2024.

Démarrage de la thèse : octobre 2024