ma thèse - Pol Grasland

THÈSE DE DOCTORAT
Spécialité Ingénierie biologique et médicale
École Doctorale Interdisciplinaire Science-Santé
Présentée pour obtenir le grade de
DOCTEUR DE L’UNIVERSITÉ DE LYON
Par
Pol GRASLAND-MONGRAIN
Applications de la force de Lorentz
en acoustique médicale
NS
Champ
magnétique
Courant
électrique
Onde
acoustique
Thèse soutenue le 12 décembre 2013 devant le jury composé de :
M. Cyril LAFON Directeur de thèse
M. Mickaël TANTER Rapporteur
Mme Gail TER HAAR Rapporteur
M. Stefan CATHELINE
M. Pierre CELSIS
M. Bruno GILLES
M. Eric MCADAMS
M. Serge MENSAH
Numéro d’ordre : 280-2013

ENCADREMENT
Directeur de thèse : Cyril LAFON
Co-directeur de thèse : Jean-Yves CHAPELON
TITRE COMPLET DE LA THÈSE (FRANÇAIS)
Applications de la force de Lorentz en acoustique médicale :
Hydrophone à force de Lorentz
Tomographie d’Impédance Electrique par Force de Lorentz
Imagerie d’ondes de cisaillement induites par force de Lorentz
TITRE COMPLET DE LA THÈSE (ANGLAIS)
Applications of Lorentz force in medical acoustics :
Lorentz force hydrophone
Lorentz Force Electrical Impedance Tomography
Imaging of shear waves induced by Lorentz force
MOTS-CLÉS (FRANÇAIS)
force de Lorentz ; acoustique médicale ; hydrophone; Ultrasons Focalisés à Haute Inten-
sité ; Tomographie Magnéto-Acousto-Electrique ; Tomographie d’Impédance Electrique
par Force de Lorentz ; impédance électrique ; élastographie
MOTS-CLÉS (ANGLAIS)
Lorentz force ; medical acoustics ; hydrophone ; High Intensity Focused Ultrasound ;
Magneto-Acoustic-Electrical Tomography ; Lorentz Force Electrical Impedance Tomo-
graphy ; electrical impedance ; elastography
ETABLISSEMENT DÉLIVRANT LE GRADE DE DOCTEUR
Université Claude Bernard Lyon 1
INTITULÉ ET ADRESSE DU LABORATOIRE D’ACCUEIL
Laboratoire de Thérapie Appliquée par Ultrasons,
INSERM U1032,
151 Cours Albert Thomas,
69424 Lyon Cedex 03 France
Applications de la force de Lorentz en acoustique médicale 3

Remerciements
Ecrire des remerciements est un exercice délicat, surtout que cette partie sera pro-
bablement la plus lue de ce manuscrit. Je souhaite donc adresser ma sincère gratitude
à ceux qui m’ont aidé dans ma thèse et plus largement à tous ceux que mon travail a
intéressés, en implorant par avance de l’indulgence pour ma mémoire imparfaite si j’en
oublie certains.
Je commence donc par Cyril Lafon, mon directeur de thèse, qui m’a encadré tout au
long de mes trois années de thèse et m’a prodigué moult conseils pour ma future (j’es-
père) carrière de chercheur. Cyril, merci pour tes encouragements, ta confiance et ton
soutien sans faille ! Je remercie également Jean-Yves Chapelon, directeur du LabTAU et
co-directeur de thèse, pour m’avoir accueilli au sein du laboratoire et pour toutes nos
discussions, scientifiques ou non.
Je tiens à remercier Stefan Catheline, qui m’a encadré notamment sur la partie onde
de cisaillement, pour son expertise, son intérêt, sa bonne humeur. Stefan, tu m’as mon-
tré qu’on peut être à la fois un chercheur de grande renommée et simplement quelqu’un
de cool ! Je voudrais aussi remercier Bruno Gilles, avec qui j’ai travaillé sur l’hydro-
phone électromagnétique, qui m’a ouvert les yeux sur ce que je sais et surtout sur tout
ce que je ne sais pas en mécanique des fluides...
Je remercie sincèrement les deux rapporteurs de ce manuscrit : Gail ter Haar, que
j’ai pu rencontrer avec John Civale lors de mon séjour à l’ICR, et Mickaël Tanter, qui a
été mon maître de stage officiel en master 2 et avec qui les échanges ont toujours été très
cordiaux. Je suis flatté de pouvoir vous présenter ces travaux de recherche aujourd’hui !
Un grand merci aux autres membres du jury : Eric McAdams, que j’ai rencontré lors
d’un entretien très sympathique sur les problèmes d’impédance électrique, ainsi que
Serge Mensah et Pierre Celsis, qui m’ont tous les deux été chaudement recommandés
par mon directeur de thèse. J’espère que ce travail vous intéressera !
Applications de la force de Lorentz en acoustique médicale 5