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Séance de cours

Application de l'absorption

Dans cours

CH-448: Photomedicine

The most important clinical diagnostic and therapeutic applications of light will be described. In addition, this course will address the principles governing the interactions between light and biological tissues, their optical properties and basic concept ...

Description

Cette séance de cours couvre l'application de l'absorption de la lumière en photomédecine, en mettant l'accent sur l'oxymétrie des impulsions. Il explique le processus d'oxygénation dans le sang, le rôle de la désoxyhémoglobine et de l'oxyhémoglobine, et l'utilisation d'un oxymètre de deux longueurs d'onde. On discute également du contexte théorique de la loi Beer-Lambert et de la saturation fonctionnelle en oxygène.

Enseignant·e

Georges Wagnières

Georges Wagnières a obtenu son diplôme (MSc) en physique à l'Université de Lausanne, Suisse, en 1986. Il a reçu son doctorat ès science (PhD) en physique (Optique Biomédicale) de l'Ecole Polytechnique Fédérale de Lausanne (EPFL) en 1992, et a effectué un travail de postdoctorat dans les "Wellman Laboratories of Photomedicine" (Harvard Medical School) situés à Boston, MA, USA, en 1993 et 1994. Il a aussi obtenu, en 2001, un "Master in management of technology" délivré par l'Ecole des Hautes Etudes Commerciales (HEC) de l'Université de Lausanne et l'EPFL. Depuis 1994, il gère un groupe de recherche de l'EPFL actif dans les domaines suivants: - Caractérisation et détection de lésions cancéreuses par spectroscopie et imagerie de fluorescence ainsi que par imagerie à fort grossissement. - Traitement du cancer ainsi que d'autres pathologies associées à des désordres immunologiques (maladie de Crohn, Colite ulcéreuse) ou vasculaires par thérapie photodynamique (PDT). - Développement préclinique et clinique de photosensibilisateurs, de marqueurs fluorescents et d'instruments optiques pour le photodiagnostic. - Traitement de diverses pathologies, y compris les maladies neuro-dégénératives (Parkinson, Alzheimer), par photobiomodulation. - Monitorage de la dose optique pour la PDT basée sur l'imagerie de fluorescence de photosensibilisateurs. - Induction de l'extravasation d'agent chimiothérapeutiques par PDT. - Mesure in vivo de la concentration d'oxygène dans des tissus biologiques par spectroscopie et imagerie optiques résolues en temps. - Monitorage d'un traitement au laser de la rétine par imagerie de reflectance. - Développement de distributeurs de lumière pour des applications biomédicales. - Dosimétrie de lumière / Radiométrie. - Spectroscopie et imagerie en optique biomédicale. Georges Wagnières est aussi co-fondateur et a présidé une société "spin-off" de l'EPFL: - Medlight SA, fondée en 1997, qui développe, produit et commercialise des distributeurs de lumière pour la thérapie photodynamique. Georges Wagnières est l'auteur et co-auteur de plus de 235 articles scientifiques dont 150 ont été publiés dans des revues internationales ayant un comité de relecture (review board). De plus, il est inventeur de 18 brevets. Finalement, il supervise ou a supervisé 12 doctorants et enseigne actuellement à l'EPFL l'optique biomédicale et la photomédecine au niveaux "master". Ces cours sont aussi donnés à l'Ecole doctorale (EDCH, EDSV) de l'EPFL. Finalement, il donne le cours intitulé "Physique Générale I" aux biologistes de première année inscrits à l'Ecole de Biologie de l'Université de Lausanne. PUBLICATIONS PRINCIPALES: SVP visiter: https://www.epfl.ch/labs/lifmet/wagnieres/publications/

Source officielle

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Oxymétrie colorimétrique

vignette|droite|Oxymètre de pouls sur le doigt, affichant la saturation en oxygène et la fréquence cardiaque (modèle 2014) vignette|droite|Oxymètre de pouls monté au poignet (modèle 2011) L' ou oxymétrie de pouls ou saturation pulsée en oxygène (Sp) est un examen non invasif d'oxymétrie permettant de quantifier la saturation en oxygène de l'hémoglobine au niveau des capillaires sanguins. L'appareil de mesure s'appelle oxymètre de pouls ou saturomètre. Les deux variables biométriques mesurées sont la Sp et la fréquence cardiaque.

Oxygen saturation (medicine)

Oxygen saturation is the fraction of oxygen-saturated hemoglobin relative to total hemoglobin (unsaturated + saturated) in the blood. The human body requires and regulates a very precise and specific balance of oxygen in the blood. Normal arterial blood oxygen saturation levels in humans are 97–100 percent. If the level is below 90 percent, it is considered low and called hypoxemia. Arterial blood oxygen levels below 80 percent may compromise organ function, such as the brain and heart, and should be promptly addressed.

Spectrométrie d'absorption

La spectrométrie d'absorption est une méthode de spectroscopie électromagnétique utilisée pour déterminer la concentration et la structure d'une substance en mesurant l'intensité du rayonnement électromagnétique qu'elle absorbe à des longueurs d'onde différentes. La spectroscopie d'absorption peut être atomique ou moléculaire. Comme indiqué dans le tableau précédent, les rayonnements électromagnétiques exploités en spectroscopie d'absorption moléculaire vont de l'ultraviolet jusqu'aux ondes radio : La couleur d'un corps en transmission (transparence) représente sa capacité à absorber certaines longueurs d'onde.

Oxygenator

An oxygenator is a medical device that is capable of exchanging oxygen and carbon dioxide in the blood of human patient during surgical procedures that may necessitate the interruption or cessation of blood flow in the body, a critical organ or great blood vessel. These organs can be the heart, lungs or liver, while the great vessels can be the aorta, pulmonary artery, pulmonary veins or vena cava. An oxygenator is typically utilized by a perfusionist in cardiac surgery in conjunction with the heart-lung machine.

Hémoglobine

L'hémoglobine, couramment symbolisée Hb, parfois Hgb, est un pigment respiratoire (de la famille moléculaire des métalloprotéines, ici contenant du fer) présent essentiellement dans le sang des vertébrés, au sein de leurs globules rouges, ainsi que dans les tissus de certains invertébrés. Elle a pour fonction de transporter l'oxygène depuis l'appareil respiratoire (poumons, branchies) vers le reste de l'organisme. La quantité d'hémoglobine est un paramètre mesuré lors d'un hémogramme.

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Photochimie I: Droit de la bière-Lambert

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Quantifier le DAB MOOC: Traitement et analyse d'images pour les scientifiques du vivant

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