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BIBEBUVABSc en Microtechnique et technique médicaleStratégies multiplanaires pour l’EITTechnique médicale / Directeurs de thèse: Dr. Pascal O. Gaggero, Prof. Dr. Volker M. KochExpert: Dr. Josep SolàLa tomographie par impédance électrique (EIT) est une technique d’imagerie biomédicale qui utilise l’injectiond’un faible courant électrique alternatif dans un corps et les mesures de la tension qui en résultent pourreconstruire une image de la distribution spatiale de la conductivité électrique. Le but de ce travail de Bachelorest de tester des stratégies de mesure EIT multiplanaires, dans le but d’optimiser l’utilisation d’un nombredonné d’électrodes pour des applications thoraciques.Jane KrähenbühlTechnologie EITLes systèmes EIT utilisés actuellementpour les applications thoraciquesutilisent un plan de32 électrodes. Une paire d’électrodesinjecte un faible courantalternatif (2 mA) à l’intérieur ducorps, et les 30 électrodes restantesmesurent le champ de potentielainsi généré. L’injection etles mesures sont répétées pourchaque combi naison possible depaires d’électrodes; dans le casd’un système à 32 électrodes, onobtient 1024 mesures. L’image EITpeut être reconstruite à l’aide d’algorithmesmathématiques qui résolventle problème inverse ducalcul de la distribution spatiale dela conductivité à l’intérieur ducorps en se basant sur les mesuresde tensions à la surface dece dernier. Dans le cas clinique dela ventilation protectrice, cetteimage permet de mesurer la distributionde l’air (isolant électrique)présent dans les poumons. Cetteinformation peut être utilisée parles médecins afin d’optimiser lathérapie de ventilation artificielleavec pour but d’éviter le collapsedynamique et la surdistension desalvéoles. L’utilisation de l’EIT permettraitainsi de diminuer les décèsliés à la ventilation artificielleet de sauver plus de 30000 vieschaque année.Approche et méthodeCe travail étudie différentes stratégiesde placement des électrodeset de mesures afin de comparerle comportement du signalpour chacun des cas. Une stratégiede mesure optimale maximisela densité de courant dans la zoned’intérêt. Dans le but de pouvoircomparer les différents cas entreeux et sachant que la qualitéde la mesure dépend fortementdu’nombre de mesures indépendanteset donc du nombre d’électrodesà disposition, il est nécessairede fixer ce paramètre à 32dans le cadre de cette étude.Essentiellement, deux cas ont étéétudiés: 1) monoplanaire, oùtoutes les électrodes sont sur unmême plan horizontal et 2) biplanaire,où les électrodes sont répartiessur deux plans horizontaux.Pour ce dernier cas, onconsidère trois sous cas : a) deuxplans de 16 électrodes espacésde 71 mm, b) deux plans de16 électrodes espacés de 32 mmet c) deux plans de 16 électrodesespacés de 71 mm avec injectioninterplan. Dans les cas a) et b)l’injection du courant se fait toujoursentre une paire d’électrodessituées sur un même plan, alorsque pour le cas c) l’injection ducourant se fait entre une paired’électrodes situées sur des planshorizontaux différents («zigzag»).L’évaluation des résultats se basesur la métrique de distinguabilité.La distinguabilité est mesurée endéplaçant un objet dans un bassind’eau salée, qui est un modèlesimplifié du thorax humain.Figure 1: (à gauche) mesures de distinguabilité, (à droite) position de l’objet de testdans le bassinRésultats principauxSur la Figure 1, on peut voir queles valeurs de distinguabilité lesplus élevées sont atteintes pour lastratégie monoplanaire et lesmoins bonnes pour la stratégie«zigzag». Le cas a) quant à lui,fournit les meilleurs résultatsconcernant la distinguabilité desobjets hors plan.252 ti.bfh.ch