Abstract: Ce travail, inscrit à l’interface entre la physique expérimentale et la biologie, a été développé au sein de l’équipe imXgam du CPPM, qui a construit un prototype de micro-tomographie équipé d’une caméra à pixels hybrides XPAD3 pour le suivi non-invasif du petit animal. Le comptage de rayons X rendu possible par la technologie des pixels hybrides, permet de s’affranchir du bruit électronique et d’augmenter ainsi la détectabilité des tissus faiblement contrastés. Elle présente de plus la capacité d'appliquer à chaque pixel un seuil de détection en énergie permettant d’accéder à l’information spectrale des rayons X détectés et ouvre la voie au développement d’une méthode d’imagerie spectrale dite au K-edge, qui permet de différencier des agents de contraste particuliers. La caméra XPAD3 développée avec un capteur en Si présente une efficacité de détection qui limite son utilisation pour l’imagerie du vivant. Une caméra XPAD3 avec une meilleure efficacité au delà de 25 keV a donc été assemblée avec des capteurs de plus haute densité en CdTe. Après avoir effectué une comparaison directe des performances des caméras XPAD3/Si et XPAD3/CdTe en imagerie d’absorption standard et en imagerie au K-edge, nous avons mis en place un protocole de mesure in vivo pour assurer, en collaboration avec des biologistes de l’IBDM, le suivi quantitatif sur plusieurs mois du développement de tumeurs hépatiques chez un modèle spécifique de souris et de l’efficacité d’un traitement ciblant les cellules tumorales. Enfin, nous avons développé un protocole d’acquisition spectrale à faible dose pour réaliser une tomographie spectrale in vivo d’un foie de souris en exploitant le K-edge du baryum. Membres du jury: Prof. Patrice Laquerrière (rapporteur) Dr Kadda Medjoubi (rapporteur) Dr Cristinel Diaconu (président) Dr Marlène Wiart (examinatrice) Dr Franca Cassol (co-directrice de thèse) Prof. Christian Morel (directeur de thèse) + Dr Flavio Maina (invité non délibérant)
