Doctorant en Optique H/F - CNRS

Cette thèse s'inscrit dans le cadre d'un projet scientifique pluridisciplinaire rassemblant physiciens, médecins et biologistes. Le projet est intitulé « OPerating Atofluorescence Light In Surgery (OPALIS) », est en cours de développement au sein de l'équipe « Instrumentation Multimodale et Imagerie Tissulaire (IMIT) » du pôle physique santé de l'IJCLab, en collaboration avec le pôle ingénierie et le service de neurochirurgie de l'hôpital Lariboisière à Paris et le laboratoire CREATIS.
La chirurgie oncologique, traitement curatif le plus répandu pour les tumeurs solides, requiert une identification précise des limites tumorales pour une exérèse complète. En neurochirurgie, cette précision est rendue difficile par le caractère infiltrant des tumeurs cérébrales, telles que les gliomes. L'identification précise de ces tumeurs est cruciale pour minimiser les récidives et préserver les fonctions cérébrales vitales. Actuellement, aucun outil d'imagerie en temps réel n'est disponible pour cette identification.

Ce projet vise à développer un endomicroscope fibré multimodal pour une imagerie en temps réel pendant la chirurgie. Le projet sera divisé en deux tâches :
1. Développement du prototype d'endomicroscope fibré non linéaire permettant une imagerie en temps réel avec une résolution subcellulaire. Cet outil permettra une substitution de l'imagerie histologique post-opératoire par une imagerie in situ : Cette étape impliquera la conception, l'intégration et la validation de composants essentiels pour assurer une imagerie en temps réel en per opératoire avec une haute résolution. Cette tâche constituera une part significative du projet de thèse.
2. Classification intelligente : L'utilisation de méthodes d'intelligence artificielle permettra une analyse automatique des images en temps réel. Ces méthodes seront développées et optimisées pour assurer une classification précise des tissus, facilitant ainsi le processus décisionnel du chirurgien. Ce travail sera réalisé avec la construction préalable d'une banque de données tissulaires pour l'entraînement d'algorithmes d'intelligence artificielle.

Ce projet propose une approche novatrice pour améliorer la précision de la chirurgie oncologique en neurochirurgie. L'utilisation d'un endomicroscope fibré multimodal combinée à des techniques d'intelligence artificielle promet une aide au diagnostic en temps réel, ouvrant ainsi la voie à des interventions chirurgicales plus précises et moins invasives.
Contexte de travail
Le laboratoire de Physique des 2 Infinis Irène Joliot-Curie est un laboratoire de physique des deux infinis sous tutelle du CNRS, de l'université Paris-Saclay et de l'université de Paris, né en 2020 de la fusion des cinq UMR situées sur le campus universitaire d'Orsay : le Centre de sciences nucléaires et de sciences de la matière (CSNSM), le laboratoire d'Imagerie et modélisation en neurobiologie et cancérologie (IMNC), l'Institut de physique nucléaire d'Orsay (IPNO), le Laboratoire de l'accélérateur linéaire (LAL) et le Laboratoire de physique théorique (LPT).

Les thèmes de recherche du laboratoire sont la physique nucléaire, la physique des hautes énergies, les astroparticules et la cosmologie, la physique théorique, les accélérateurs et les détecteurs de particules ainsi que les recherches et développements techniques et applications associées pour l'énergie, la santé et l'environnement.

La structure dispose de capacités techniques très importantes (environ 280 ingénieurs et techniciens) dans tous les grands domaines requis pour concevoir, mettre au point et en oeuvre les dispositifs expérimentaux nécessaires à son activité scientifique : mécanique, électronique, informatique, instrumentation, techniques d'accélération et des techniques de la biologie. Ces forces techniques représentent un atout de premier plan pour la conception, le développement et l'utilisation des instruments nécessaires (accélérateurs et détecteurs). La présence des infrastructures de recherche et des plateformes technologiques rassemblées sur le site du laboratoire constitue également un atout majeur. Enfin, environ 90 ITA des services administratifs et support travaillent aux côtés des scientifiques et ingénieurs.
Le projet de thèse consiste à développer un endomicroscope fibré non linéaire avec une classification réalisée par intelligence artificielle (machine learning et deep learning). Il s'inscrit dans le cadre d'une collaboration avec le laboratoire CREATIS à LYON, laboratoire spécialisé en traitement de l'image pour la santé. Les objectifs consistent à développer l'instrumental en rendant l'outil intelligent, en utilisant une banque de données pour entraîner l'intelligence artificielle, qui sera ensuite intégrée à l'outil pour améliorer ses fonctionnalités.
IJCLab fonde sa politique de recrutement sur la promotion de l'égalité, de la diversité et de l'inclusion. Valeurs essentielles, elles permettent le développement professionnel des agents, véritables acteurs d'une réussite collective, mais également le développement du laboratoire lui-même.

Le candidat devra être titulaire d'un diplôme d'ingénieur et/ou d'un master en Physique/optique. Le poste nécessite de solides connaissances en instrumentation et analyse de données, de bonnes aptitudes de communication orale et écrite (français et anglais nécessaires) pour présenter aux congrès et rédiger des articles dans des revues scientifiques. Nous recherchons un jeune chercheur qui saura s'impliquer dans son projet, curieux, ayant une certaine autonomie et une forte motivation pour développer des compétences en instrumentation optique non linéaire et en classification par intelligence artificielle. De plus, le candidat devra être apte à travailler en équipe sur des projets pluridisciplinaires.
Les candidatures devront inclure un CV détaillé ; au moins deux références (personnes susceptibles d'être contactées) ; une lettre de motivation d'une page ; un résumé d'une page du mémoire de master ; les notes de Master 1 ou 2 ou d'école d'ingénieur).

Le poste se situe dans un secteur relevant de la protection du potentiel scientifique et technique (PPST), et nécessite donc, conformément à la réglementation, que votre arrivée soit autorisée par l'autorité compétente du MESR.
Contraintes et risques
La thèse se déroulera dans l'équipe IMIT (Instrumentation multimodale et imagerie tissulaire) du pôle santé du laboratoire IJCLab. La thèse sera rattachée à l'école doctorale 564 Physique en Île-de-France.
Des déplacements à Lyon seront à prévoir pour la partie de la thèse liée à l'apprentissage machine.