Optique biomédicale

Compétences requises

Bases en optique (optique géométrique et ondulatoire), bases en traitement du signal (transformée de Fourier)

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Basic knowledge in optics (geometrical optics, wave optics) and basic signal processing (Fourier transform)

Compétences visées

L’objectif de ce cours est de décrire de manière avancée la théorie et les applications en optique biomédicale. Plus particulièrement, nous nous intéresserons aux théories de la propagation de la lumière en milieu diffusant, aux méthodes d’acquisition et de traitement de l’information et à leurs applications en biologie et en santé.

À l'issue de cet enseignement, l'étudiant aura acquis la théorie et les méthodes fondamentales dans l’application de l’optique en biologie et en médecine. Il sera en mesure d’utiliser et de développer ces méthodes lors de projets applicatifs.

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The objective of this course is to provide a detailed and advanced description of the theory and applications in biomedical optics. More particularly, this course is interested in the theory of photons propagation in diffusive media, in acquisition and processing methods, and in their application in biology and health.

Following this course, the student will have acquired the fundamental theory for applying photonics methods in biology and health. He will have developed the necessary skills to conduct projects involving photonics in biological media.

Syllabus

Le cours se décompose de la manière suivante :

1. Introduction : théorie du contraste optique
2. Théorie de la propagation des photons: Équation du transfert radiatif et approximation de diffusion
3. Théorie de la propagation des photons: Approximations aux ordres supérieurs et méthodes statistiques
4. Méthodes d’acquisition et de traitement en optique diffuse
5. Tomographie optique diffuse
6. Méthodes en imagerie de fluorescence
7. Diagnostique optique et traitement
8. Photo-acoustique et imagerie de flux
9. La tomographie par cohérence optique

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The course is composed of the following lectures:

1. Introduction : optical contrast theory
   
2. Light propagation modeling: Radiative transport equation and diffusion approximation
   
3. Light propagation modeling: Higher order approximations and statistical methods
   
4. Acquisition and processing methods in diffuse optics
   
5. Diffuse optical tomography
   
6. Fluorescence imaging methods
   
7. Optical diagnosis and treatment
   
8. Photoacoustic and flow imaging
9. Optical Coherence Tomography

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