BIOENG-445: Biomedical optics

Résumé

This course addresses the principles governing the interactions between light and biological tissue, their optical properties and basic concepts of radiometry. Illustrative diagnostic and therapeutic applications of light in medicine and photobiology will also be described.

Source officielle

https://edu.epfl.ch/coursebook/fr/biomedical-optics-BIOENG-445

Page Moodle

http://go.epfl.ch/BIOENG-445

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Georges Wagnières

Georges Wagnières a obtenu son diplôme (MSc) en physique à l'Université de Lausanne, Suisse, en 1986. Il a reçu son doctorat ès science (PhD) en physique (Optique Biomédicale) de l'Ecole Polytechnique Fédérale de Lausanne (EPFL) en 1992, et a effectué un travail de postdoctorat dans les "Wellman Laboratories of Photomedicine" (Harvard Medical School) situés à Boston, MA, USA, en 1993 et 1994. Il a aussi obtenu, en 2001, un "Master in management of technology" délivré par l'Ecole des Hautes Etudes Commerciales (HEC) de l'Université de Lausanne et l'EPFL. Depuis 1994, il gère un groupe de recherche de l'EPFL actif dans les domaines suivants: - Caractérisation et détection de lésions cancéreuses par spectroscopie et imagerie de fluorescence ainsi que par imagerie à fort grossissement. - Traitement du cancer ainsi que d'autres pathologies associées à des désordres immunologiques (maladie de Crohn, Colite ulcéreuse) ou vasculaires par thérapie photodynamique (PDT). - Développement préclinique et clinique de photosensibilisateurs, de marqueurs fluorescents et d'instruments optiques pour le photodiagnostic. - Traitement de diverses pathologies, y compris les maladies neuro-dégénératives (Parkinson, Alzheimer), par photobiomodulation. - Monitorage de la dose optique pour la PDT basée sur l'imagerie de fluorescence de photosensibilisateurs. - Induction de l'extravasation d'agent chimiothérapeutiques par PDT. - Mesure in vivo de la concentration d'oxygène dans des tissus biologiques par spectroscopie et imagerie optiques résolues en temps. - Monitorage d'un traitement au laser de la rétine par imagerie de reflectance. - Développement de distributeurs de lumière pour des applications biomédicales. - Dosimétrie de lumière / Radiométrie. - Spectroscopie et imagerie en optique biomédicale. Georges Wagnières est aussi co-fondateur et a présidé une société "spin-off" de l'EPFL: - Medlight SA, fondée en 1997, qui développe, produit et commercialise des distributeurs de lumière pour la thérapie photodynamique. Georges Wagnières est l'auteur et co-auteur de plus de 235 articles scientifiques dont 150 ont été publiés dans des revues internationales ayant un comité de relecture (review board). De plus, il est inventeur de 18 brevets. Finalement, il supervise ou a supervisé 12 doctorants et enseigne actuellement à l'EPFL l'optique biomédicale et la photomédecine au niveaux "master". Ces cours sont aussi donnés à l'Ecole doctorale (EDCH, EDSV) de l'EPFL. Finalement, il donne le cours intitulé "Physique Générale I" aux biologistes de première année inscrits à l'Ecole de Biologie de l'Université de Lausanne. PUBLICATIONS PRINCIPALES: SVP visiter: https://www.epfl.ch/labs/lifmet/wagnieres/publications/

Un tissu en biologie est le niveau d'organisation intermédiaire entre la cellule et l'organe. Un tissu est un ensemble de cellules semblables et de même origine, regroupées en amas, réseau ou faisceau (fibre). Un tissu forme un ensemble fonctionnel, c'est-à-dire que ses cellules concourent à une même fonction. Les tissus biologiques se régénèrent régulièrement et sont assemblés entre eux pour former des organes. La science qui étudie les tissus est l'histologie. Il existe plus d'une centaine de tissus chez les animaux.

Biomedicine (also referred to as Western medicine, mainstream medicine or conventional medicine) is a branch of medical science that applies biological and physiological principles to clinical practice. Biomedicine stresses standardized, evidence-based treatment validated through biological research, with treatment administered via formally trained doctors, nurses, and other such licensed practitioners. Biomedicine also can relate to many other categories in health and biological related fields.

L'imagerie médicale regroupe les moyens d'acquisition et de restitution d'images du corps humain à partir de différents phénomènes physiques tels que l'absorption des rayons X, la résonance magnétique nucléaire, la réflexion d'ondes ultrasons ou la radioactivité auxquels on associe parfois les techniques d'imagerie optique comme l'endoscopie. Apparues, pour les plus anciennes, au tournant du , ces techniques ont révolutionné la médecine grâce au progrès de l'informatique en permettant de visualiser indirectement l'anatomie, la physiologie ou le métabolisme du corps humain.

thumb|Un lecteur de dosimètre en service de médecine nucléaire Un dosimètre est un instrument de mesure destiné à mesurer la dose radioactive ou l'équivalent de dose reçus par une personne exposée à un rayonnement ionisant, dans le cadre de son activité professionnelle, d'un accident ou d'une radiothérapie vectorisée. Le dosimètre traduit l'irradiation externe. La dosimétrie est une obligation réglementaire imposée à l'employeur pour tout travailleur exposé du fait de son activité si la dose potentielle dépasse la limite admise pour le public.

thumb|Image produite par angiographie cérébrale. L’angiographie est une technique d' portant sur les vaisseaux sanguins qui ne sont pas visibles sur des radiographies standards. Elle impose l'injection d'un produit de contraste lors d'une imagerie par rayons X. L'angiographie est un examen invasif. Sa signification est « imagerie des vaisseaux ». On parle d’artériographie pour l'exploration des artères, de phlébographie pour celle des veines et de coronarographie pour celle des coronaires.