Imagerie spectroscopique proche infrarougeL'imagerie spectroscopique proche infrarouge fonctionnelle (ISPIf, en anglais Near Infrared Spectroscopic Imaging, NIRSI ou functional near-infrared imaging, fNIR) ou spectroscopie proche infrarouge fonctionnelle (SPIRf) est l'application à l' de la spectroscopie proche infrarouge. Cette technique consiste à mesurer de l'oxygénation d'une zone du cerveau afin d'en déduire son activité. Les tissus humains sont relativement transparents à la lumière dans la gamme du proche infrarouge (entre 700 et ) qui peut donc les traverser sur plusieurs centimètres, on parle de fenêtre optique du spectre.
Spectroscopie dans l'infrarouge procheLa spectroscopie dans l'infrarouge proche (ou dans le proche infrarouge, SPIR), souvent désignée par son sigle anglais NIRS (near-infrared spectroscopy), est une technique de mesure et d'analyse des spectres de réflexion dans la gamme de longueurs d'onde (l'infrarouge proche). Cette technique est largement utilisée dans les domaines de la chimie (polymères, pétrochimie, industrie pharmaceutique), de l’alimentation, de l’agriculture ainsi qu'en planétologie. À ces longueurs d’onde, les liaisons chimiques qui peuvent être analysées sont C-H, O-H et N-H.
Imagerie hyperspectralevignette|Projection bi-dimensionnelle d'une image hyperspectrale d'une région de la Terre prise depuis l'espace. vignette|Image hyperspectrale de plusieurs pierres permettant d'identifier les éléments qui les composent. vignette|L'imagerie hyperspectrale comparée à l'imagerie spectrale. vignette|Les différentes techniques d'acquisition d'une image hyperspectrale. L'imagerie hyperspectrale ou spectro-imagerie est une technologie permettant d'obtenir l'image d'une scène dans un grand nombre (généralement plus d'une centaine) de bandes spectrales à la fois étroites et contigües.
SpectroscopieLa spectroscopie, ou spectrométrie, est l'étude expérimentale du spectre d'un phénomène physique, c'est-à-dire de sa décomposition sur une échelle d'énergie, ou toute autre grandeur se ramenant à une énergie (fréquence, longueur d'onde). Historiquement, ce terme s'appliquait à la décomposition, par exemple par un prisme, de la lumière visible émise (spectrométrie d'émission) ou absorbée (spectrométrie d'absorption) par l'objet à étudier.
Medical optical imagingMedical optical imaging is the use of light as an investigational imaging technique for medical applications, pioneered by American Physical Chemist Britton Chance. Examples include optical microscopy, spectroscopy, endoscopy, scanning laser ophthalmoscopy, laser Doppler imaging, and optical coherence tomography. Because light is an electromagnetic wave, similar phenomena occur in X-rays, microwaves, and radio waves. Optical imaging systems may be divided into diffusive and ballistic imaging systems.
InfrarougeLe rayonnement infrarouge (IR) est un rayonnement électromagnétique de longueur d'onde supérieure à celle du spectre visible mais plus courte que celle des micro-ondes ou du domaine térahertz. Cette gamme de longueurs d'onde dans le vide de à se divise en infrarouge proche, au sens de proche du spectre visible, de environ, infrarouge moyen, qui s'étend jusqu'à , et infrarouge lointain. Les limites de ces domaines peuvent varier quelque peu d'un auteur à l'autre.
Interférométrievignette|Le trajet de la lumière à travers un interféromètre de Michelson. Les deux rayons lumineux avec une source commune se combinent au miroir semi-argenté pour atteindre le détecteur. Ils peuvent interférer de manière constructive (renforcement de l'intensité) si leurs ondes lumineuses arrivent en phase, ou interférer de manière destructive (affaiblissement de l'intensité) s'ils arrivent en déphasage, en fonction des distances exactes entre les trois miroirs.
Œdème cérébralL'œdème cérébral est une accumulation ou un excès de liquide (ou œdème) dans les tissus intra- ou extracellulaires du cerveau. Quatre types d'œdème cérébral sont à distinguer. Il est dû à la rupture des jonctions serrées des cellules de la membrane endothéliale qui forment la barrière hémato-encéphalique (BHE). Celle-ci permet normalement à la partie liquide du sang (plasma) et aux protéines plasmatiques de pénétrer dans le tissu interstitiel du parenchyme cérébral.
Spectroscopie infrarougethumb|Un spectromètre infrarouge. La spectroscopie infrarouge (parfois désignée comme spectroscopie IR) est une classe de spectroscopie qui traite de la région infrarouge du spectre électromagnétique. Elle recouvre une large gamme de techniques, la plus commune étant un type de spectroscopie d'absorption. Comme pour toutes les techniques de spectroscopie, elle peut être employée pour l'identification de composés ou pour déterminer la composition d'un échantillon.
Cerebral circulationCerebral circulation is the movement of blood through a network of cerebral arteries and veins supplying the brain. The rate of cerebral blood flow in an adult human is typically 750 milliliters per minute, or about 15% of cardiac output. Arteries deliver oxygenated blood, glucose and other nutrients to the brain. Veins carry "used or spent" blood back to the heart, to remove carbon dioxide, lactic acid, and other metabolic products. The neurovascular unit regulates cerebral blood flow so that activated neurons can be supplied with energy in the right amount and at the right time.
Monitoring (medicine)In medicine, monitoring is the observation of a disease, condition or one or several medical parameters over time. It can be performed by continuously measuring certain parameters by using a medical monitor (for example, by continuously measuring vital signs by a bedside monitor), and/or by repeatedly performing medical tests (such as blood glucose monitoring with a glucose meter in people with diabetes mellitus). Transmitting data from a monitor to a distant monitoring station is known as telemetry or biotelemetry.
Avalanche photodiodeAn avalanche photodiode (APD) is a highly sensitive semiconductor photodiode detector that exploits the photoelectric effect to convert light into electricity. From a functional standpoint, they can be regarded as the semiconductor analog of photomultiplier tubes. The avalanche photodiode (APD) was invented by Japanese engineer Jun-ichi Nishizawa in 1952. However, study of avalanche breakdown, microplasma defects in silicon and germanium and the investigation of optical detection using p-n junctions predate this patent.
Hypoxie cérébraleLhypoxie cérébrale est une forme d'hypoxie (un apport réduit en oxygène, ou plus précisément une inadéquation entre les apports et les besoins en oxygène), impliquant spécifiquement le cerveau. Quand le cerveau est complètement privé d'oxygène, le terme utilisé est plutôt l'anoxie cérébrale. Il existe différents symptômes de l'hypoxie cérébrale qui sont d'une gravité variable, fonction du degré et de la durée de réduction d'apport en O2 : troubles de la concentration, troubles cognitifs, troubles moteurs, troubles de l'élocution, céphalées brutales, hallucinations, perte de connaissance, crise d'épilepsie.
Speckle (interference)Speckle, speckle pattern, or speckle noise is a granular degrading the as a consequence of interference among wavefronts in coherent imaging systems, such as radar, synthetic aperture radar (SAR), medical ultrasound and optical coherence tomography. Speckle is not external noise; rather, it is an inherent fluctuation in diffuse reflections, because the scatterers are not identical for each cell, and the coherent illumination wave is highly sensitive to small variations in phase changes.
Optical heterodyne detectionOptical heterodyne detection is a method of extracting information encoded as modulation of the phase, frequency or both of electromagnetic radiation in the wavelength band of visible or infrared light. The light signal is compared with standard or reference light from a "local oscillator" (LO) that would have a fixed offset in frequency and phase from the signal if the latter carried null information. "Heterodyne" signifies more than one frequency, in contrast to the single frequency employed in homodyne detection.
Astronomie infrarougevignette|upright=1.5|L'Amas du Trapèze photographié par Hubble en infrarouge (droite) et en lumière visible (gauche). L'infrarouge permet de dévoiler les étoiles masquées par la poussière interstellaire de cette région de formation d'étoiles. L’astronomie en infrarouge, souvent abrégée en astronomie infrarouge, est la branche de l’astronomie et de l’astrophysique qui étudie la partie située dans l'infrarouge du rayonnement émis par les objets astronomiques.
Microscopie à super-résolutionLa microscopie à super-résolution est un ensemble de techniques permettant d'imager en microscopie optique des objets à une résolution à l’échelle nanométrique. Elle se démarque par le fait que la résolution obtenue n'est plus limitée par le phénomène de diffraction. Du fait de la diffraction de la lumière, la résolution d’un microscope optique conventionnel est en principe limitée, indépendamment du capteur utilisé et des aberrations ou imperfections des lentilles.
Photographie infrarouge200px 200px Haut : arbre photographié sur une longueur d'onde proche de l'infrarouge. Bas : même arbre, dans le spectre visible. thumb|Image infrarouge du fleuve Mississippi, traversé par un pont et un barrage, entre des feuillages à gauche (en rouge) et des zones de constructions et de parkings à droite (en bleu). En photographie infrarouge, la pellicule ou le capteur photographique utilisés sont sensibles à la lumière infrarouge.
Spectroscopie des rayons XLa spectroscopie des rayons X rassemble plusieurs techniques de caractérisation spectroscopique de matériaux par excitation par rayons X. Trois familles de techniques sont le plus souvent utilisées. Selon les phénomènes mis en jeu, on distingue trois classes : L'analyse se fait par l'une des deux méthodes suivantes : analyse dispersive en énergie (Energy-dispersive x-ray analysis (EDXA) en anglais) ; analyse dispersive en longueur d'onde (Wavelength dispersive x-ray analysis (WDXA) en anglais).
PhotomètreUn photomètre est un appareil servant à mesurer les grandeurs lumineuses en fonction de la courbe de sensibilité de l'œil (courbe photopique pour une réponse diurne et courbe scotopique pour une réponse nocturne). Il diffère ainsi du radiomètre qui mesure les rayonnements électromagnétiques sans rapport avec la perception humaine. L'appareil dispose soit d'une cellule photoélectrique, soit de capteurs CCD. Dans les deux cas, les capteurs convertissent en courant électrique mesurable la lumière reçue.
