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H/F Doctorant en physique des particules, imagerie médicale

Cette offre est disponible dans les langues suivantes :
- Français-- Anglais

Date Limite Candidature : dimanche 30 juin 2024 00:00:00 heure de Paris

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Informations générales

Intitulé de l'offre : H/F Doctorant en physique des particules, imagerie médicale
Référence : UMR6457-SOPDEP-047
Nombre de Postes : 1
Lieu de travail : NANTES
Date de publication : lundi 13 mai 2024
Type de contrat : CDD Doctorant/Contrat doctoral
Durée du contrat : 36 mois
Date de début de la thèse : 1 octobre 2024
Quotité de travail : Temps complet
Rémunération : La rémunération est d'un minimum de 2135,00 € mensuel
Section(s) CN : Interactions, particules, noyaux du laboratoire au cosmos

Description du sujet de thèse

Titre de la thèse : Développement de la caméra Compton au xénon liquide XEMIS2 et de son interface avec l'imagerie 3-photons

La caméra XEMIS2 (XEnon Medical Imaging System 2) est une caméra Compton, imaginée et assemblée par le laboratoire Subatech, pour l'imagerie métabolique gamma. Fruit des développements initiés précédemment dans le domaine de la recherche fondamentale de la matière noire, XEMIS2 comprend un milieu de détection continu sous forme de xénon liquide. XEMIS 2 est actuellement en phase avancée d'installation au CHU de Nantes, pour une mise en fonctionnement très prochaine. Dimensionnée pour imager dans un premier temps de petits animaux, elle ouvre de nombreux secteurs de l'imagerie métabolique en offrant une pluralité de modalités d'imagerie jusqu'alors difficile à envisager sans les technologies qu'elle abrite. Par ailleurs, en collaboration et afin d'améliorer les capacités d'imagerie de cette caméra, le laboratoire LS2N développe des méthodes innovantes pour reconstruire les images. Nos équipes souhaitent dans ce contexte proposer une nouvelle phase de recherche commune dédiée au développement de la caméra XEMIS2 et de son interface avec l'imagerie 3-photons.

La doctorante, ou le doctorant, aura pour tâche principale de mettre en place un nouveau traitement des données brutes de la caméra XEMIS2 en tenant compte des principes de l'algorithme de reconstruction des images. La production de la première image de cette nouvelle modalité d'imagerie en découlera. La mise en exploitation et l'utilisation de la caméra, ainsi que l'utilisation de l'algorithme de reconstruction des images, seront aussi des tâches importantes. Elles permettront de produire les images sur lesquelles se basera l'optimisation du traitement des données brutes. En parallèle, la simulation Monte Carlo de la caméra devra être utilisée pour recouper et asseoir les résultats obtenus à partir de données réelles. Un échange continu entre les physiciens et les spécialistes du traitement du signal sera fondamental pour la co-conception du traitement des données. Ce travail débouchera sur la publication d'une première image de la caméra XEMIS2, qui sera aussi la première image multi-photoniques publiée. Cela engendrera de nouvelles possibilités de collaboration entre les physiciens, les mathématiciens, les biologistes, les pharmaciens, et les médecins.

Un diplôme de master en physique des particules, ou en physique nucléaire, ou en traitement du signal, ou bien dans des thématiques proches est nécessaire. Des capacités d'organisation, de gestion de projet, de communication, et d'analyse, seront fortement appréciées. Des compétences en physique des particules ou nucléaire, en physique expérimentale, en algorithmie, en simulation, en traitement du signal, seront importantes.

Contexte de travail

La thèse s'effectuera au sein du laboratoire Subatech de Nantes, France, qui est une unité mixte de recherche partagée entre, l'Université de Nantes, l'IMT Atlantique, et le CNRS. Le projet de recherche XEMIS, dans lequel s'insère cette thèse, vise à terme à proposer une nouvelle modalité d'imagerie métabolique pour les médecins. Cette nouvelle modalité permettra de réduire drastiquement les activités des isotopes nécessaires pour faire de l'imagerie métabolique. Un facteur cent de réduction des activités injectées aux petits animaux dans le cas d'études précliniques et un facteur du même ordre de grandeur pour les diagnostics cliniques sont envisagés. La Mission pour les Initiatives Transverses et Interdisciplinaires (MITI) du CNRS finance les travaux du projet XEMIS à l'interface entre les données brutes de la caméra XEMIS2, développé par le laboratoire Subatech (IN2P3), et l'algorithme de reconstruction des images multiphotoniques, développé par le laboratoire LS2N (INS2I). La doctorante, ou le doctorant, sera affilié à l'équipe Xénon de Subatech dont la spécialité est le développement et l'utilisation de détecteurs au xénon liquide pour la recherche fondamentale et la recherche appliquée.

Contraintes et risques

La caméra XEMIS2 est en cours d'installation au CHU de Nantes. La doctorante, ou le doctorant, sera donc amené à travailler au laboratoire Subatech et au CHU de Nantes. Des déplacements en national ou à l'international sont à prévoir pour échanger, présenter, et partager les travaux de recherche de la thèse.