Thèse de doctorat Développement et validation de codes de simulation accélérée multiéchelle pour l’imagerie par tomographie d’émission X (H/F)

Description du Poste

Sujet De Thèse

Rubrique "Sujet de thèse":

Le sujet de thèse a pour objectif de simuler les expériences d'imagerie par émission de fluorescence X, notamment pour des applications en biologie, de l'échelle de la cellule à celle du petit animal. Cette imagerie est quantitative : elle donne accès à la composition chimique avec une fine sensibilité. Cette information est déterminante, car la distribution des éléments chimiques inorganiques constitue un marqueur de nombreux mécanismes biologiques, qu'il est ainsi possible de mettre en évidence. Selon l'échelle étudiée (cellule, organe, petit animal), différentes sources de rayonnements (protons, rayons X) d'énergie adaptée sont utilisées. Toutefois, l'obtention d'images quantitatives précises demeure un défi majeur, en raison de la complexité des phénomènes physiques et des processus de reconstruction. Le·la doctorant·e aura pour mission de développer un jumeau numérique (au sens général du terme) dédié à la simulation de ces expériences, avec pour objectif final d'optimiser les dispositifs expérimentaux et les méthodes de reconstruction d'images tomographiques, tout en minimisant la durée d'acquisition et la dose déposée.

Le jumeau numérique reposera sur des approches hybrides combinant des méthodes Monte Carlo (Geant4/GATE) et déterministes, ainsi que diverses techniques d'accélération de convergence, pour allier fiabilité et rapidité dans la simulation des processus physiques. Le travail s'articulera en trois phases : (i) une phase de prise en main des techniques expérimentales, des modèles physiques d'interaction rayonnement-matière et des méthodes numériques ; (ii) une phase de développement et d'implémentation de méthodes d'accélération de convergence et d'approches hybrides, suivie d'une validation par comparaison à des données expérimentales ; (iii) une phase d'exploitation de données d'imagerie, incluant l'amélioration d'un fantôme numérique du micro-organisme de référence Caenorhabditis elegans (basé sur des travaux existants) intégrant des informations structurales et chimiques. Les développements seront réalisés selon les standards internationaux en vue de publications scientifiques et d'une diffusion en open source.

Votre Environnement de Travail

Le·la doctorant·e évoluera dans un environnement de recherche interdisciplinaire, à l'interface Physique/Biologie/Informatique. Il·elle bénéficiera d'un co-encadrement assuré par Claire MICHELET, physicienne, Professeure au LP2IB, de Pascal DESBARATS, informaticien, Professeur au LaBRI, et de Jean Michel LÉTANG, Maître de Conférences à CREATIS (Lyon). Le suivi de thèse sera organisé sous la forme de réunions hebdomadaires qui permettront d'orienter efficacement la progression. Le·la candidat·e devra être titulaire d'un master (ou équivalent) en physique, informatique ou mathématiques appliquées, avec un fort intérêt pour l'imagerie scientifique et la simulation numérique. Des compétences en programmation (C++) et/ou en simulation (Geant4, GATE) seront appréciées, et pourront être renforcées par des formations complémentaires.

Contraintes et risques

Lieu de travail : Gradignan avec la possibilité d'effectuer une partie de la thèse sur Lyon

Rémunération et avantages

Rémunération

2 300,00 € mensuel

Congés et RTT annuels

44 jours

Pratique et Indemnisation du TT

Pratique et indemnisation du TT

Transport

Prise en charge à 75% du coût et forfait mobilité durable jusqu’à 300€

À propos de l’offre

À propos du CNRS

Le CNRS est un acteur majeur de la recherche fondamentale à une échelle mondiale. Le CNRS est le seul organisme français actif dans tous les domaines scientifiques. Sa position unique de multi-spécialiste lui permet d’associer les différentes disciplines pour affronter les défis les plus importants du monde contemporain, en lien avec les acteurs du changement.

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