Conception et modélisation d’un dispositif MOEMS pour la photocoagulation rétinienne par laser.

Abstract

Conception et modélisation d’un dispositif MOEMS pour la photocoagulation rétinienne par laser. La rétinopathie diabétique est une complication microvasculaire grave du diabète, menant à une perte de vision progressive et irréversible, pouvant aboutir à la cécité. Les premiers stades de la maladie sont souvent asymptomatiques, rendant la prévention, le diagnostic précoce et l'intervention cruciaux. Notre thèse se concentre sur le développement d'un système optique innovant pour la photocoagulation rétinienne utilisant des micromiroirs MOEMS (Micro-Opto-Électro-Mécaniques) afin d'améliorer la précision et l'efficacité des traitements laser. Nous avons commencé par examiner l'anatomie de l'oeil et les manifestations cliniques de la rétinopathie diabétique pour souligner l'importance d'une intervention précise et opportune. Ensuite, nous avons exploré les capacités des micromiroirs, en particulier le dispositif de micromiroir numérique DLP7000, pour le positionnement de haute précision des faisceaux laser sur des cibles mobiles. En utilisant COMSOL Multiphysics, nous avons conçu et modélisé un micromiroir MOEMS électrostatique ainsi qu'une matrice de micromiroirs contrôlés individuellement, optimisant leurs performances en termes de consommation d'énergie, de temps de stabilité et de taille à travers des simulations par analyse par éléments finis (FEA). L'innovation clé de notre travail est « l'appareil oeil de faucon ou ODF », un nouveau dispositif optique conçu pour la photocoagulation rétinienne. Nous avons modélisé et simulé l'oeil et le trajet du faisceau pour démontrer sa capacité à cibler précisément différentes zones de la rétine simultanément en utilisant notre matrice de micromiroirs, garantissant une couverture complète et une focalisation laser précise. Les simulations menées montrent que notre système améliore considérablement la précision et l'efficacité de la manipulation du laser requise dans les traitements rétiniens, en utilisant ces deux configurations de ciblage rétinien : la première, dédiée à la zone maculaire, utilise six pas de rotation horizontale de 32°. La seconde, repose sur deux sous-systèmes de miroirs-lentilles : l'un pour la zone périphérique supérieure, avec une position verticale unique utilisant 21 pas de rotation horizontale espacés de 17.5°, et l'autre pour la zone périphérique inférieure, offrant sept positions verticales obtenues par rotations successives du système miroir-lentille. Chaque niveau vertical est couvert avec des pas de rotation horizontale adaptés, garantissant ainsi une couverture optimisée de la rétine.