Modes de propagations guidés en plaques minces: Application à lélastographie haute-résolution de la cornée et de la peau par Supersonic Shear Imagine

Thu-Mai Nguyen; Jean-Luc Gennisson; David Touboul; Jérémy Bercoff; Mathias Fink; Mickael Tanter

Résumé : La caractérisation des propriétés viscoélastiques de la cornée et de la peau a de nombreuses applications en ophtalmologie et en dermatologie, telles que la compréhension et le diagnostique des pathologies ou encore lévaluation et le suivi des traitements. Lélastographie dynamique haute résolution (15 MHz) semble être un outil pertinent pour répondre à ces questions. Dans le travail qui suit, la méthode délastographie par onde de cisaillement est utilisée (Supersonic Shear Imaging - SSI). Cette méthode basée sur la combinaison dun échographe ultrarapide (10000 images/s) et de la pression de radiation ultrasonore, permet de générer et de suivre la propagation dondes de cisaillement hautes fréquences (de 500 à 3000 Hz) dans les tissus. La vitesse de ces dernières est directement corrélée à lélasticité du milieu. Les milieux étudiés constituent des plaques dépaisseur submillimétrique. La propagation de londe de cisaillement est alors guidée par des plaques dépaisseur comparable à sa longueur donde. Lobjectif de ce travail est détablir les relations de dispersion dans des plaques planes infinies entourées par un solide élastique dune part (peau), à courbure sphérique entourées de liquides dautre part (cornée). Une étude numérique a été effectuée pour établir les relations de dispersion théoriques. Ce travail montre que la prise en compte de la dispersion des ondes guidées permet de traiter le problème inverse de lélastographie dans le cas de milieux stratifiés dépaisseur faible devant la longueur donde de cisaillement. Les résultats théoriques sont comparés aux relations de dispersion expérimentales et sont utilisés pour obtenir des cartes délasticité quantitatives sur la peau de volontaires sains (différenciation des couches élastiques de la peau : épiderme, derme, hypoderme.) et sur des yeux de porc ex vivo (détermination de la pression intraoculaire par la mesure de lélasticité de la cornée, évaluation de lefficacité du cross-linking par UVA).

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