REPUBLIQUE ALGERIENNE DEMOCRATIQUE ET POPULAIRE

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1 REPUBLIQUE ALGERIENNE DEMOCRATIQUE ET POPULAIRE MINISTÈRE DE L ENSEIGNNEMENT SUPERIEURE ET DE LA RECHERCHE SIENTIFIQUE UNIVERSITE MENTOURI CONSTANTINE FACULTE DES SCIENCES EXACTES DEPARTEMENT DE PHYSIQUE N d ode : Sée : MEMOIRE PRESENTE POUR OBTENIR LE DIPLÔME DE MAGISTAIRE EN PHYSIQUE SPECIALITE RAYONNEMENTS ET APPLICATIONS Éude de l équao de asfe adaf dépeda du emps Applcao e demaologe PAR LOUBNA DJEHA Soueue le : /04/00 Deva le uy : Pésde : A. CHAKER Pof. Uv. Meou Cosae Rappoeu : S. BOUZID Pof. Uv. Meou Cosae Examaeu : A. CHAABI Pof. Uv. Meou Cosae M. ZEGHDAR Pof. Uv. Meou Cosae

2 Remecemes Je emece e peme leu Deu ou pussa pou m avo accodé la pussace e la voloé de eme ce aval. Le aval qu fa l obe de ce mémoe a éé éalsé au laboaoe Lases e Applcaos à la faculé de médece de l uvesé Meou de Cosae sous la deco de Madame S. Bouzd pofesseu à l'uvesé Meou de Cosae. Je es à la emece pou le sue de echeche qu elle m a poposée e lu expme ma pofode ecoassace pou oue so ade scefque sa gellesse e suou l éê qu elle a poé à mo aval e l aeo oue paculèe accodée à la lecue e à la coeco de ce mémoe. Je emece égaleme madame A. Chake pofesseu à l uvesé Meou de Cosae pou avo accepé de pésde le uy. Je es égaleme à expme mes pope emecemes à moseu A. Chaab pofesseu à l uvesé Meou de Cosae Moseu M. Zeghda pofesseu e médece de m avo fa l hoeu de pacpe à mo uy de hèse. Mes emecemes vo ou do au défu le pofesseu R. Halm qu a lassé u gad vde oues os codoléaces à sa famlle e ses poches.

3 Sommae

4 Sommae INTRODUCTION 0 CHPITTRE I: INTERACTION LASER-TISSU ET APPLICATIONS EN DERMETOLOGIE I. LES LASERS ET LES MILIEUX BIOLOGIQUES...0 I..Caacésque du ssu...03 I.. Pocessus des effes dus pa l eaco lase-ssu...05 I. CLASSIFICATION DES LASERS...09 I.. Lase solde...09 I.3 LES LASERS EN DERMATOLOGIE... I.3. Sucue de la peau... I.3. LES LASERS UTILISES EN DERMATHOLOGIE...3 I.3.. Lases vasculaes...4 I.3.. Lases pgmeaes...5 I.3..3 Lase déplaoe...5 I.3..4 Lase abasve...5 I.4 QUELQUES APPLICATIONS DERMATHOLOGIQUES...8 I.4. Agome pla...8 I. 4. La Coupeose...9 I.4.3 Les vacosés...9 I.4.4 Les aches pgmeaes...0 I.4.5 Le déaouage...0 I.4.6 Éplaos lase... CHAPITRE II : MODELISATION MATHÉMATIQUE II. APPROXIMATION DE DIFFUSION... II. MODEL NUMERIQUE...5 II.. La méhode des volumes fs...5 II.. Le mallage...5 II..3 Localsao des vaables...9 II..4 Dscésao...30 II..5 Les codos ales e les codos aux lmes...3

5 II..6 Techque de ésoluo...33 CHAPITRE III : RESULTATS ET DISCUSSIONS III. PROPRIETER OPTIQUES :...34 III. L INFLUENCE DES PARAMETRES DU FAISCEAU LASER...35 III.. Vaao de la fluece e foco de l éege d u pulse...35 III.. Vaao de la fluece e foco de damèe du spo...35 III.3 VARIATION DU LA FLUENCE EN FONCTION DU TEMPS...37 III.4 VARIATION DE LA FLUENCE EN FONCTION DU TEMPS DANS LE CAS DE CINQ PULSES...4 III.5 DISTRIBUTION SPATIALE DE LA FLUENCE...4 III.5. Cas d u lase Nd-Yag pulsé λ064 m...43 III.5. Cas d u lase Nd-Yag pulsé λ53m...44 CONCLUSION 49 REFERENCES BIBLIOGRAPHIQUES 50

6 Ioduco gééale

7 Ioduco gééale L absopo de la lumèe lase pa les ssus bologques peu podue quae ypes d aco : L aco phoochmque. L aco phoo hemque. L aco phooablave. L aco phoomécaque. Ces acos so esseelleme des paamèes lés à la souce lase logueu d ode duée d émsso alle du spo e adae qu vo déeme les mécasmes d aco du lase. Il exse dffées ypes de lases qu possède des effes ssulaes dffées e qu povoque doc des dcaos médcales dfféees. Les lases vasculaes pemee le aeme des agomes de la coupeose e des vacosés. Les lases pgmeaes ae les aches lées au solel les âches «café au la» les aouages as que l éplao. E aso de la sucue hééogèe des mleux bologques les eacos ee la lumèe lase e les ssus géèe des phéomèes complexes e effe u mleu bologque es cosué de pluseus couches compoa chacue dffées ypes de cellules aya ses popes popéés opques. Les modèles de smulao dove doc pemee de syhése fdèleme ces hééogééés. La coassace de la dsbuo des aes pacouus pa les phoos es doc la clé de éusse pou compede les sgaux opques déecables à la suface des ssus. Pa Coséque l'esmao de la popagao e de la dsbuo de la lumèe podue pa l'llumao de mleux ubdes se do d'êe effcace e apde. L u des modèles qu déc la popagao de la lumèe das les ssus bologques es le modèle basé su l équao de asfe adaf. Ce mémoe es cosué de os chapes : Le peme chape sea cosacé aux phéomèes d eaco lase-ssu vva e les dfféees applcaos du lase e demaologe. Le deuxème chape ae le modèle mahémaque basé su l équao de asfe adaf qu sea éudé uméqueme. Ef le osème e dee chape epésee les ésulas e dscussos.

8 Chape I Ieaco lase- ssu e applcaos e demaologe

9 Chape I Ieaco lase- ssu e applcaos e demaologe Ioduco Dès leu assace e 960 les lases so appaus comme des souces de lumèe poeelleme éessaes pou la médece ca elles avae os caacésques qu les dsguae des souces coveoelles : la decvé la possblé de focoe e mode pulsé e la moochomacé. La decvé c'es à de l'émsso sous u f fasceau paallèle. L'émsso peda des duées ès bèves mode pulsé de la mll secode à la femo secode 0-3 à 0-5 s doe des pussaces saaées exêmeme élevées qu peuve aede le Gga Wa avec des effes ssulaes dffées de ceux obeus avec des lases à émsso coue[]. L'émsso d'ue seule couleu la moochomacé éve d'avo à fle la lumèe pou obe des effes sélecfs e doc de pede de l'éege. I. LES LASERS ET LES MILIEUX BIOLOGIQUES : Losque le ayoeme lase ae la suface du ssu ue pae peu êe éfléche ue pae absobée elle poua êe dffusée auss pa les cosuas ssulaes. Ef ue pae du ayoeme al peu pave à avese le volume ssulae. Fgue I. Fgue I. : Phéomèes opques de 'eaco lase-ssu La éflexo : la éflexo à la suface du ssu va lme 'effcace du lase e foco de la logueu d'ode e de la aue de la suface des ssus elle peu êe spéculae ou dffuse. La éflexo e suface déped du ssu e de la logueu d'ode e peu aede des valeus élevées. La dffuso : es ue eaco de la lumèe avec la maèe au cous de laquelle la deco du ayoeme cde es modfée. La lumèe dffusée peu " esso " du ssu o pale de lumèe éodffusée.

10 Chape I Ieaco lase- ssu e applcaos e demaologe L'absopo: asfome 'eege appoée pa le phoo à d aues ypes d éege. Das 'ulavole cou e das 'faouge loa 'absopo es plus mpoae que la dffuso. L absopo es foco du couple logueu d ode-chomophoe fguei.. La plupa des molécules ogaques o ue foe absopo das l ulavole. Auss les pofodeus de pééaos das l ulavole so exêmeme fables quelques mcos. Das le vsble bleu ve aue l absopo s effecue pcpaleme au veau de l hémoglobe e de la mélae. Le ouge e le poche faouge 0.6 à.µm so peu absobés e péèe pofodéme das les ssus cee pééao es cepeda lmée pa la dffuso opque. Esue das l faouge moye e loa. C es l eau qu es absobée eséme. [3] Fgue I. : Spece d'absopo des 3 pcpaux chomophoes des ssus eau hémoglobe e mélae[4] I..Caacésques du ssu : Les effes du lase su la maèe vvae dépede des popéés hemo opque du ssu. a Popéés hemques : [5] La vaao de la empéaue e le asfe de chaleu dépeda esseelleme des popéés hemques du ssu qu so : La capacé hemque : l éege qu l fau appoe a u cops pou augmee sa empéaue de u Kelv oée c expme e J/ g C. La masse volumque : es la masse pa ué de volume d ue maèe à ue empéaue doée T oée pa ρ expme e g/cm 3. 3

11 Chape I Ieaco lase- ssu e applcaos e demaologe La coducvé hemque : Elle epésee la quaé de chaleu asféée pa ué de suface e pa ue ué de emps sous u gade de empéaue. k W/ cm C La dffusvé hemque : epésee la vesse de pééao e aéuao d'ue ode hemque das u mleu capacé d'u maéau à mpose sa empéaue au mleu exéeu es déf comme so: a k/c.ρ [cm/s ]. b Paamèes opques : Le coeffce d absopo : A l échelle moléculae l absopo d u phoo cde su ue molécule se podu losque l éege de ce phoo coespod à ue éege de aso élecoque vbaoelle ou oaoelle de la molécule. Cee éege absobée pa la molécule es esseelleme asfomée e chaleu das les ssus bologques ce qu peme d alleus l ulsao héapeuque des lases e médece. A l échelle macoscopque o peu déf le coeffce d absopo de la faço suvae: à l éeu d u mleu o dffusa homogèe la vaao d esé di d u fasceau collmaé le log d u ae élémeae dl s expme sous la fome: où di µ a. I. dl µ es le coeffce d absopo du mleu expmé le plus souve e cm -. a Le coeffce d absopo vae avec la logueu d ode. [6] Le coeffce de dffuso : La dffuso de la lumèe se podu losqu ue ode élecomagéque ecoe ue pacule d dce de éfaco dffée de celu du mleu evoa. Sous l effe de l ode cdee les chages de la pacule se mee à osclle se asfoma as e dpôles oscllas qu ayoe des odes secodaes à la même féquece que l ode cdee. La pacule se compoe alos comme ue souce de lumèe secodae avec ue dsbuo agulae d esé qu lu es pope e qu déped e pacule de la alle de la pacule as que de la logueu d ode d llumao. Le coeffce de dffuso µ s lu auss gééaleme expmé e cm - peu êe déf de la même faço que pou l absopo. La quaé de lumèe collmaé I qu avese u échallo dffusa mas o absoba d épasseu L sas êe dffusée c es à de l esé balsque s expme sous la fome: I I 0 exp. µ s L 4

12 Chape I Ieaco lase- ssu e applcaos e demaologe Le lbe pacous moye l /µs es la dsace moyee que pacou u phoo ee deux évéemes de dffuso successfs. Das les ssus bologques l es de l ode de 0 à 00 µm [7] Le coeffce d exco : O déf le coeffce d exco oal µ µ µ qu peme d expme l aéuao a s globale de la lumèe balsque due à l absopo e à la dffuso. La composae balsque d ue ode plae à la avesée d u ssu d épasseu L vau doc : I I 0 exp. µ L. Ef o peu déf le coeffce d exco effecf : µ eff 3µ a µ a µ s coeffce qu d éc l aéuao de la lumèe oale e o plus uqueme de la lumèe balsque. I... PROCESSUS DES EFFETS INDUITS PAR L INTERACTION LASER-TISSU : L eaco lase-ssu compoe pluseus phéomèes complexes. Chacu de ces phéomèes es la ésulae d ue dose d éege spécfque eçue pa le ssu. Celle-c es dépedae de l adao pussace délvée appoée à la suface e expmée e w/cm e du emps d exposo au fasceau lase o dsgue : L effe phooablaf l effe phoochmque l effe mécaque l effe hemque. [8] Effe phooablaf : L aco phooablave es basée su l ulsao de phoos pésea ue éege supéeue à l éege de lasos des molécules bologques. Le pocessus phooablaf cosse as e ue dssoluo ou ue upue de la maèe e de l expulso des fagmes à ue vesse supesoque. Des phoos aya ue éege de l ode de 3 à 5 MeV so suscepbles de dssoce les lasos pepdques ou les lasos caboe-caboe des chaîes polypepdques povoqua ue ablao du ssu sas aue phéomèe hemque. Ces effes so suou echechés e ophalmologe [9] Effe phoochmque : Pou obe ce effe o ulse u age phoosesblsa que l o applque su le ssu ava de le soumee à u fasceau lase do la logueu d ode coespod au pc d absopo de l age ulsé. Celu-c apès absopo de lumèe qu le fa passe à u veau d excao supéeu éme so u ayoeme de fluoescece phoodéeco so des subsaces oxques. Pou obe ces effes o ulse de fables desés de pussace e de logues duées d exposo. La phoodéeco e la phoohéape de umeus supefcelles de la vesse so les dcaos pcpales ecoées e uologe. 5

13 Chape I Ieaco lase- ssu e applcaos e demaologe 3 Effes mécaques : Losqu ue mpulso lase de ès coue duée mco- ou aosecode es focalsée su ue cble ssulae céa as des adaos élevées de l ode de 0 0 ou 0 W/cm l es possble d obe localeme des champs élecques élevés 0 6 à 0 7 V/m compaables aux champs aomques ou amoléculaes. De els champs duse u bouleveseme élecque du maéau de la cble aya pou ésula la fomao d u plasma gaz osé. L ode de choc assocée à l expaso du plasma egede des odes de pesso exêmeme mpoaes e pa coséque ue upue mécaque de la sucue ssulae. Cee aco mécaque es le plus souve obeue avec des lases Nd -YAG focoa e mode cou aosecodes ou e mode bloqué pcosecodes. 4 Effe hemque : Ils ésule d ue successo de os phéomèes dscs : la coveso de la lumèe e chaleu éape opque le asfe de chaleu pa absopo e dffuso das le ssu éape hemque e la éaco ssulae due à l échauffeme : la déauao fgue I.5. [0] La coveso de lumèe e chaleu : La souce de chaleu es due pa coveso de la lumèe e chaleu selo le pcpe suva : l éege appoée pa u phoo va apès coveso codue ue molécule à u veau d éege vbaoe e esue pa collso élasque avec ue aue molécule à l accosseme de l éege céque. Cee éege es dsbuée spaaleme e foco des paamèes lases mas auss des coeffces opques du ssu. L échauffeme des ssus a comme coséquece de modfe leu sucue physcochmque e doc leus popéés opques. Tasfe de chaleu : La secode éape es le asfe de chaleu. Cee éape oue u ôle esseel ca elle va codoe e gade pae l'mpoace de l'aco hemque de pa la céao de gades de empéaue au se du ssu. E effe les ssus vvas so capables de asfome ue gade pae d'éege sous fome de chaleu ca le mae d'ue empéaue spécfque codoe la ve ssulae. Il exse deux gads mécasmes de asfe de chaleu das les ssus bologques : la coveco e la coduco. [] 6

14 Chape I Ieaco lase- ssu e applcaos e demaologe Fgue I.3 : Schéma des 3 éapes de l'aco hemque [9] Éape de déauao hemque : dommage ssulae La déauao ou desuco du ssu ou plus pécséme celle de ses composés ssulaes es déemée pa l'échauffeme du pa l'absopo de la lumèe lase das le ssu. La coassace de la céque de cee asfomao es écessae pou compede le pocessus de écose. Cee céque déped de la empéaue das les ssus e de so évoluo empoelle. Les vesses de déauao ssulae dépede de la sucue moléculae des ssus à asfome. De pa le ès gad ombe d'éas vbaoels accessbles das la plupa des molécules des ssus bologques les vesses so élevées de l'ode de quelques dzaes de mllsecodes à quelques secodes pou des volumes de quelques mllmèes cubes à quelques dzaes de mllmèes cubes. L aco hemque de lase peu se ésume e os acos pcpales selo le degé e le emps d échauffeme ssulae fgue I.4 [0]. 7

15 Chape I Ieaco lase- ssu e applcaos e demaologe L'hypeheme : Sgfa ue élévao modéée de la empéaue de quelques degés cegades pouva coespode pa coséque à des empéaues de 4 à 44 peda pluseus dzaes de mues e eaîa ue mo cellulae eadée pa aee des pocessus ezymaques. Il s'ag la d'u pocessus dffcle à coôle qu es doc peu ulsé e paque. La coagulao : Coespoda à ue écose évesble sas desuco ssulae mmédae. La empéaue aee de 50 à 00 peda ue duée de l'ode de la secode podu ue dessccao u blachsseme e ue éaco des ssus pa déauao des poées e du collagèe. Les ssus vo secodaeme s'élme déeso avec appao esue de pocessus de ccasao. La coagulao es ulsée so pou déue des pes phéomèes umoaux qu seo élmés los de la déeso so pou éalse ue hémosase. La volalsao : Coespoda à ue pee de subsace les dffées cosuas ssulaes pae e fumée à ue empéaue supéeue à 00 C das u emps elaveme bef de l'ode du dxème de secode. O obseve au veau des beges de la zoe volalsée ue zoe de écose de coagulao ca la aso hemque ee zoe volalsée e zoe sae se fa gaduelleme. C'es cee zoe de écose de coagulao qu es esposable de l'effe hémosaque. S la zoe volalsée a ue gade suface quelques mllmèes de damèe l es possble de déue des phéomèes umoaux plus volumeux que ceux aes los d'ue smple coagulao. S la zoe volalsée es éoe µm o obe alos u effe d'cso. 8

16 Chape I Ieaco lase- ssu e applcaos e demaologe Fgue I.4 : Aco de la chaleu su les cosuas ssulaes e foco de la empéaue e de emps [0] I. CLASSIFICATION DES LASERS Depus la découvee du peme lase pluseus ypes de lase o éé éalsés focoa à des logueus d odes alla de l faouge à l ulavole. Les lases so classées e quae famlles esseelleme dsguées pa la aue de leu mleu acf : - les lases à sem coduceus. - les lases à coloas. 3- les lases à gaz 4- les lases soldes. O se lme à ce dee. I.. Lase solde Gééaleme le mleu acf des lases es solde l es composé : So ; d os méallque : C 3 N. So : d os de ees aes : Nd 3 E 3. L éê des ees aes es d avo des couches élecoques poches du oyau complèes alos que d aues couches plus élogées du oyau so complèes. Ils so pompés exclusveme pa voe opque e La llgueu d ode d émsso du lase déped esseelleme de l o dopa 9

17 Chape I Ieaco lase- ssu e applcaos e demaologe leus logueus d ode d émsso vo du vsble usqu au l fa ouge poche 055µm λ 63µm. Les lases soldes so de deux ypes : sysèmes à 3 ou 4 veaux : Fgue I.5 : Schéma éegéque des lases ype 3 e 4 veaux Nd 3 : yag : [] Le Nd-YAG Gea d yum e d alumum dopé avec des os Néodyme es u sysème à quae veaux. Les duées de ve des veaux E e E 3 so de l ode de la dzae de aosecode. L o de ee ae d 3 es odu à l éa de dopa das u csal de gea d alume à l Yum Y 3 Al 5 O OU YAG avec ue coceao de 0.75% pods : YAG. La aso s effecue ee deux veaux élecoques 4 F 3/ e 4 I / vo fgue I.6. La duée de ve de so veau méasable es de l ode de 00 µs. L émsso lase domae se sue à λ 0 064µ m avec ue pussace qu peu aede quelque klowa e focoeme coue. Pa coe e égme mpulsoel ue pussace cêe de l ode de gga wa peu êe exae su ue duée de l ode de 0 8 à 0 - s. Fgue I.6 : Emsso lase e veau d éege das le cas du lase Nd-YAG[] 0

18 Chape I Ieaco lase- ssu e applcaos e demaologe Le lase YAG peu focoe auss e mode déclechée. Ce ype de lase appelé «Q-schwched» se caacése pa la poduco d mpulsos ès bèves mas de gade amplude. Das le ableau I..O doe les popéés du lase : Nd-Yag [3] : Cavé lase Refodsseme Mleu acf Réfléchssa double ou smple ellpse-dffusa Eau Baeaux cyldques Logueu d ode 0.94µm -.06 µm -.3 µm -.7 µm -. µm Pompage Lampe flash- dode lase Focoeme Cou elaxé décleché Eege/mpulso Cou 0m à 00 m 00m à 00 m Dué d mpulso Cou 0.- ms 50-5s Féquece Cou -500Hz HZ Pussace cêe 0 kw 00 MW Damèe du fasceau 4 à 30 mm Tableau I. : Les popéés du lase Nd-Yag I.3 LES LASERS EN DERMATOLOGIE I.3. Sucue de la peau Au mcoscope la peau es u ogae mulcouche composée de pluseus couches hsologques elle es gééaleme subdvsée e os couches fgue I.7: l'épdeme le deme e l hypodeme. [] Epdeme Revêeme plus exee l épdeme es la pemèe baèe de poeco de l ogasme. Il es fomé de pluseus couches de cellules pafaeme safées e e coe pas des vasseaux sagus. La couche supefcelle où couche coée es cosuée de cellules kéasées les kéaocyes qu s élme sas cesse e s exfola. Celle-c o sub ue mauao spécfque e peda leu oyau e e devea aplaes pou fome des lamelles supeposées qu desquame. D épasseu vaable selo les égos du cops la couche coée la plus épasse ecouve la paume des mas e la plae des peds e éaco aux coaes e aux foemes.

19 Chape I Ieaco lase- ssu e applcaos e demaologe E evache la peau qu ecouve les muqueuses es pas kéasée doc dépouvue de couche coée. La couche moyee es composée de kéaocyes qu moe pogessveme de la pofodeu ves la supefce où ls composeo la couche coée. Ils syhése au cous de ce ae la kéae. La couche pofode de l épdeme cosuée de cellules gemaves assue le couel eouvelleme de la couche coée apès asceso e mauao cellulae. Quae à sx semae es écessae pou que l épdeme so eouvelé e oalé. Das la pae pofode de l épdeme o ouve égaleme u aue ype de cellules spécalsées les mélaocyes qu gouvee la couleu de la peau e fabqua de la mélae ce pgme se ouve e plus gade quaé das les peaux focées que das les peaux claes. Deme Le deme soue la peau. Ses cellules spécalsées les fboblases assue la fabcao des fbes de collagèe e d élase. Les fbes de collagèe assue le mae e la éssace de la peau e foma ue ame dese ogasée e fasceaux les fbes d élase plus fes pemee la souplesse e l élascé de la peau. Elles se aéfe pogessveme au cous du vellsseme pou dspaaîe apès l age de 45 as evo. Ces fbes bage das u gel che e acde hyaluoque. Le deme coe égaleme de ombeux vasseaux sagus qu assue la uo de l épdeme sus-ace e pacpe à la égulao hemque. Ef le deme es paculèeme che e emasos eveuses spécfques sesbles au ouche à la douleu e à la empéaue fasa de la peau u ogae sesoel. C es das le deme moye e pofod que l o ouve les glades sudoales as que les follcules des pols auxquels so aexées les glades sébacées. 3 hypodeme L hypodeme es le maelas adpeux de l ogasme e doe à oe slhouee ses fomes plus ou mos hamoeuses.il epésee le ésevo éegéque le plus mpoa de ou l ogasme pa le sockage e la lbéao des acdes gas. Ses cellules gasseuses les adpocyes so des cellules volumeuses épas dfféemme selo le sexe. Ils pédome das la égo des fesses e des cusses chez la femme alos qu ls sège péféeelleme au veau abdomal chez l homme.

20 Chape I Ieaco lase- ssu e applcaos e demaologe Fgue I.7 : Coupe schémaque de la peau [4] Composo chmque de la peau : [4] 70% d'eau 75% de podes % de lpdes 05% de sels méaux olgo-élémes La peau es ue eveloppe élasque qu ecouve le cops. Elle a pluseus focos: o ee l eau que efeme oe ogasme o espe : gamme d épdeme absobe les d oxygèe pu pa heue o épue les oxes sueu sébum o Cosue les éseves de sels méaux gasse eau o Amo les chocs poège coe les mcobes o Mae oe ogasme à 37 0 C. I.3. LES LASERS UTILISENT EN DERMATHOLOGIE Les lases so appaus comme des souces de lumèe poeelleme éessaes pou la médece ca ls avae os caacésques qu les dsguae des souces coveoelles : a la decvé b la possblé de focoe e mode pulsé. c la moochomacé. Cee deèe popéé la moochomacé ; es sas doue la mos ule e médece ca les molécules bologques o u spece d absopo beaucoup plus éedu que la lageu du spece éms pa u lase. [5] 3

21 Chape I Ieaco lase- ssu e applcaos e demaologe E paque l y a pesque quae lases qu so le plus ulsé e médece CO Ago ND- YAG e ubs à cause de ses popéés paculèes pa appos aux aues bsous à chaleu bsou élecque. [6] o Absopo sélecve pa ceaes couleus. o Coagulao des vasseaux de pe damèe. o Bsou pope pas de sque de coamao. o Peu d flammao ccacelle. o Possblé de passe das les fbes opque. E demaologe l y a quae famlles de lases qu so ulsées : lases vasculae lases pgmeaes lase abasfs e lases éplaoes. Chaque famlle coe quae à cq ypes des lases. I.3.. Lases vasculaes O appelle lases "vasculaes" les lases do la où les logueus d odes so absobées péféeelleme pa le pgme hémoglobque e qu agsse doc de faço plus ou mos sélecve su les vasseaux sagus demques.. La feêe d acvé de ces lases se sue das le spece d absopo de l hémoglobe ee 490 e 600 aomèes. E foco de leu mode d aco o oppose classqueme deux goupes de lases vasculaes: les lases cous e pseudo-cous d ue pa e les lases pulsés à coloa d aue pa. [7] Les lases pseudo-cous : So e fa des lases émee su u mode mpulsoel mas avec ue cadece apde de soe qu ls so assmlables quad à leu effe ssulae aux lases émea de faço coue. Ils so epéseés pa le lase Nd:YAG doublés e féquece e le lase à vapeu de cuve. Ils agsse pa u mécasme pueme hemque qu pédome au veau e auou des vasseaux demques supefcels écose de coagulao. Les lases pulsés à coloa : Les lases à coloa pulsé poduse leu ayoeme lumeux pa smulao d'u coloa lqude. Les lases à coloas so la plupa du emps 'accodables' ee 550 e 590 m leu lumèe es vsble. Les lases à coloas pulsés so le plus souve ulsés das des dcaos vasculaes: aeme des agomes plas chez l'efa e le ousso aeme des agomes sellaes aeme de la coupeose chez l'homme ou la femme. De maèe mos féquee o ulse le 4

22 Chape I Ieaco lase- ssu e applcaos e demaologe lase coloa pulsé das d'aues pahologes comme le psoass où l es effcace su les ouvelles lésos. I.3.. Lases pgmeaes : O pou cble sélecve la mélae coeue das les mélaosomes d ue pa as que les pgmes méaux ou ogaques qu ee das la composo des aouages d aue pa. Tos ypes de lases so ulsés das le aeme des aouages au lase e des lésos mélaques béges : Les lases alexade ubs Nd:YAG doublé ou o e féquece. Ces lases focoe e mode mpulsoel décleché Q-swched avec des duées exêmeme bèves de l ode de la aosecode à la dzae de aosecodes. Ces duées so ès féeues aux emps de elaxao hemque des cbles ce qu abou à ue phoohemolyse sélecve des pgmes avec fagmeao de ceux-c e élmao secodae asépdemque ou pa phagocyose. [8] I.3..3 Lases déplaoes : Il exse pluseus lases déplaoes. O dsgue schémaqueme les lases pou les peaux claes e les lases pou les peaux focées. Pou les es clas pols o e peau peu hâlée l es habuel d'ulse u lase alexade. Le pcpe des lases déplaoes es de chauffe e déue le pol. Ils écesse paqueme ouous l'ogasao de pluseus séaces e foco des zoes à ae e du ype de pae compé ee 4 e 6 séaces habuelleme. Das d'aues cas ls peuve êe couplés à des sysèmes d'mpacs auomasés scae qu épasse auomaqueme la lumèe e éve u ouveau passage ou e dmua les sesaos douloueuses [8]. Le aeme abou à la aéfaco des pols e à u calbe de plus e plus f o pale d'éplao défve. Das de aes cas ceas paes pouo écesse ue à deux séaces d'eee pa a pafos mos. I.3..4 Lase abasve : O éseve e gééal ce qualfcaf aux lases CO pulsés e ebum-yag poposés depus quelques aées das le «elssage» ou «esufaçage» cuaé aeme des des ccaces. 5

23 Chape I Ieaco lase- ssu e applcaos e demaologe Lase CO cou : Le ayoeme du lase CO es absobé pa l eau a- e exacellulae e povoque pa effe hemque ue volalsao o sélecve des ssus avec pee de subsace e écose de coagulao des beges. Ses dcaos so ès éedues ecouva l esemble des lésos umoales demo-épdemques e écessa pas de coôle hsologque de l exéèse. Lases CO pulsés e Ebum : Pluseus ypes d appaels exse su le maché. Pou les lases CO pulsés gâce à u mode d émsso pulsée ou pa l emédae d u dsposf à balayage apde l es possble d obe des duées d mpulso bèves de l ode de 05 à mllsecode. Pou les lases ebum-yag : La duée d mpulso es plus coue de 030 à 035 mllsecode. Avec de elles valeus basses d mpulso l effe podu es esseelleme mécaque vaposao explosve. Losqu o se appoche de mllsecode l effe podu es mxe mécaque e hemque volalsao. Il e ésule ue desuco épdemque e ue aee du deme supefcel à l oge d ue syhèse secodae de collagèe. L abousseme es l obeo d u deme «égééé» o ccacel pemea de eouve ue boe eso cuaée e u effe de elssage. 6

24 Chape I Ieaco lase- ssu e applcaos e demaologe Le ableau suva ésume les lases ulsés e demaologe [9]: lase Logueu d ode Applcao CO mpulsoel 0.6µm Resufaçage Ebum : YAG mpulsoel.94µm Resufaçage E : Glass avec efodsseme.54µm Remodelage Lase dode avec efodsseme.45µm Remodelage Nd : YAG avec efodsseme.3µm Remodelage Nd : YAG Q-Swched.06µm Dépgmeao-deaouage Nd : YAG mllsecode.06µm Eplao vasculae Dode mllsecode avec 950m Remodelage efodsseme Dode mllsecode m Eplao Alexade Q-Swched 755m Dépgmeao-déaouage Alexade mllsecode 755m Eplao Rubs Q-Swched 694m Dépgmeao-déaouage Rubs mllsecode 694m Eplao Coloa pompé pa flash 585m-595m Vasculae emodelage Vapeu de cuve 578m-50m Vasculae Dépgmeao Nd :Yag doublé Q-Swched 53m Dépgmeao-deaouage Nd :Yag doublé mllsecode 53m Vasculae Dépgmeao Coloa pompé pa Ago 577m-595m Vasculae Ago 54m-488m Vasculae dépgmeao Lase Excmèe 308 m Psoass Tableau I.: Lases ulsés e demaologe 7

25 Chape I Ieaco lase- ssu e applcaos e demaologe I.4 QUELQUES APPLICATIONS DERMATHOLOGIQUES: I.4. Agome pla: U agome e ue malfomao vasculae qu peu êe péseées des la assace cogéal ou appaaîe pa la sue acqus O dsgue 3 ypes d agomes : L agome pla classqueme appelé ache de v l s ag d ue ache ouge sas elef e qu aua pas edace à dmue das le emps. Les hémagomes que l o appela auss agomes mmaues caacésés pa des malfomaos vasculaes souve complexes avec ue mpoae épasseu. Ils auo souve edace à égesse das le emps. Les agomes sellaes : l s ag de pees lésos vasculaes féquees qu appaasse habuelleme su le vsage e fome de po vasculae e de pes vasseaux e amfcao auou ceux-c fo classqueme l obe d u aeme pa lase. Ava aeme Apès le aeme Fgue I.8 : Agome pla de la face La cause exace des agomes plas demeue coue. Les echeches les plus écees poe ue composo gééque qu coôle la musculaue des paos aéelles e capllaes. Il exse aucu le cou avec u alme ou médcame géé peda la gossesse ou avec ue acvé pousuve au cous de cee péode. Les agomes plas so localsés das le vsage le cou e le câe so les pcpaux ses 85% -90% mas ls peuve appaaîe à mpoe quel po du cops. Les pcpes de aeme pa le lase ; Il y a deux ypes [0] : La phoohemolyse sélecve : cosse a chauffe ès apdeme le vasseau à ue empéaue >00 C ou e lma l échauffeme du deme mpulso lase ès ese I0Kw/cm plus cou que la empéaue de elaxao : la fluece 6-8 J/cm l hémoglobe absobe la lumèe la cove e chaleu l augmeao de la chaleu das le vasseau eaîe ue élévao de la pesso povoque la upue du vasseau avec ue exavasao du sag. 8

26 Chape I Ieaco lase- ssu e applcaos e demaologe Clqueme la pésece d ue hémoage mcoscopque cofme cee vaposao du sag c es le pcpe du lase coloa pulsé. La phoocoagulao sélecve : la lumèe es absobée pa l hémoglobe la cove e chaleu e le asfe aux paos vasculae eaîa ue coagulao de celle-c e d ue zoe ès esee auou d elle. Le deme ese vable les glades sudopaes sébacées e les follcules pleux ese acs. Le asfe de la chaleu aua leu que s la duée d mpulso es plus loge que le emps de elaxao de la pao vasculae ; e effe ue duée d mpulso 3 à 5 fos le emps de elaxao s avèe gééaleme be adapée. Ce pcpe es applqué aux lases ago Nd - Yag doublé vapeu cuvé Kypo coloa cou. I.4. La Coupeose La coupeose fa éféece aux lge ouge ou volacée le eme médcal es élagecases mesua 0. mm à.5 mm qu slloe le vsage de ceaes pesoes ésula de la dlaao de pes vasseaux sagus. O les eouve le plus souve chez les pesoes à peau clae suou su le ez e les oues. La coupeose peu êe légèe ou podue des lges volacées maquées e pessae que l o assoce souve à od avec l alcoolsme. La coupeose su le ez es souve plus poocée chez les hommes que chez les femmes []. Ava le aeme Apès le aeme Fgue I.9 : Phoos de coupeose Le pcpe de aeme : Il s ag sous l effe de lase d obe ue dmuo de la desé vasculae pa coagulao des vasseaux du deme sas effecue d aléao. I.4.3 Les vacoses : Les vacoses so des dlaaos pemaees des veules ademques des membes féeue [] O dsgue dffées ypes de vacoses : -Des vacoses bleues do le damèe ee 0.5 mm e mm -Des vacoses ouges d u damèe féeue à 0.5 mm 9

27 Chape I Ieaco lase- ssu e applcaos e demaologe Ava le aeme Apès le aeme Fgue I.0 : Image d ue vacoses Le pcpe de aeme Le lase va eaîe à aves la peau la empéaue des vasseaux es moée cee modfcao hemque va coagule le vasseau pa le bas de l aléaeu de la pao ou le fssue losque cee moée e empéaue es buale. I.4.4 Les aches pgmeaes Elles so de deux soes [3] : Les aches pgmeaes suvea avec les aées su le vsage ou su le dos des mas hommes e femmes que l o appelle «mélaose acques». Les aches cogéales à ype de âche café au la Le pcpe du aeme Il es elaveme smple pou les aches su le vsage ou su le dos des mas. Le médec va evoye des mpulsos lumeuses su la peau qu vo casse le pgme. Il s esu la fomao d ue pee coûelle supefcelle qu dspaasse e deux semaes evo lassa u aspec dépgmeé sous ace. I.4.5 Le déaouage Losqu ue pesoe souhae fae dspaaîe u aouage les ouvelles echques mses e œuve fo appel à des lases Q-Swched ubs YAG ou Alexade. Le lase du alos u phéomèe mécaque de fagmeao des pacules méales qu cosue le aouage e qu abou à leu élmao asépdemque pou ue pa e à leu phagocyose pa les macophages pou d aue pa [4]. Ava le aeme Apès le aeme Fgue I. : Le aouage 0

28 Chape I Ieaco lase- ssu e applcaos e demaologe O peu efface les aouages amaeus pofessoels ou cosméque. La pefomace du aeme es esseelleme lée à la pofodeu de l ece qu peu écesse u ombe plus ou mos mpoa de séaces mas égaleme à la couleu du aouage. Les couleus que l o efface le plus facleme so le bleu le o e le ouge le ve des aouages pofessoels pose féquemme poblème. I.4.6 Éplao lase L éplao pa lase es ue echque maea ecou. Pluseus mécasmes d aco peuve êe ulsés : so ue aco phoochmque so ue aco phoomécaque so ue aco hemque. Il es beaucoup op ô pou e des coclusos qua aux essas de phoohéape dyamque [5]. Le chomophoe que l o cheche à aede es c la mélae pésee das la ge mas auss e suou das le bulbe plae. Il es as possble de déf ue feêe héapeuque ee 600 e 00 m qu coespode à u compoms coveable ee ue absopo sélecve coece pa le chomophoe e ue pééao suffsae pou aede le bulbe. Le ecous à des sysèmes de efodsseme peme ef d améloe la sélecvé hemque.

29 Chape II Modélsao mahémaque

30 Chape II Modélsao mahémaque Ioduco Les eacos de la lumèe avec les ssus bologques so à l'oge de ombeuses echques médcales de aeme e de dagosc. Pou améloe l'effcacé de ces echques l es mpoa de pouvo déce la popagao de la lumèe das u el mleu. Das ce bu ous avos éudé das ce aval l u des modèles qu déc la popagao de la lumèe das les ssus bologque qu es le modèle basé su l équao de asfe adaf oée gééaleme ETR e appoxmée pa l équao de dffuso das le cade de l appoxmao de dffuso. II. APPROXIMATION DE DIFFUSION L'équao de dffuso es ue équao ès gééale das la physque pou déce pa exemple la dffuso de gaz ou lqude la popagao du so e la popagao des euos das les éaceus ucléaes [9]. Das les ssus bologques cee appoxmao es ue appoxmao de l équao de asfe adaf déc la popagao de la lumèe das les mleux foeme dffusés. L équao de dffuso es doée pa la fomule suvae [7] : z D z µ a z c S z II. Où : Φ z : La fluece des phoos [J/m ]. C0 C : La vesse de la lumèe das le ssu. Où : C avec : "" : L dce de éfaco du ssu e "c" la vesse de la lumèe das le vde m/s D [cm - ] : coeffce de dffuso où : D ; 3 γ γ µ g µ II. a s µ a [cm - ] : coeffce d absopo du ssu µ s [cm - ] : coeffce de dffuso du ssu S z : la foco souce

31 Chape II Modélsao mahémaque a La foco souce : Repésee la desé de pussace absobée pa u volume uae du ssu au po z φ elle dépede des eacos ee la lumèe lase e le ssu bologque. Das oe cas la souce es u lase pulsé sa fome es la suvae [5] : S z m R γ. exp γ. z. f. q II.3 m [J/cm ] : fluece maxmal du lase à l ee m 4 E πd E : Éege d u pulse d : Damèe du spo R : Coeffce de éflexo γ µ g µ : Coeffce d aéuao a g : Le faceu d asoope f exp ω z s ω z ω0 exp µ z : Le ayo du fasceau lase à l éeue de ssu s ω 0 : Le damèe du fasceau lase das le pla z0 II.4 q exp II.5 σ π σ f e q : so des focos omalsées décva especveme la dépedace spaale e empoelle de la adao cdee. U modèle a éé poposé pa Yoo e al de modèle du fasceau élag de qu u fasceau lase de fome gaussee se popage das la deco adale de la même maèe e s aéue expoeelleme e pofedeu das la deco axale. Le eme [exp -γz] dque que le lase es aéué expoeelleme à aves le mleu absoba. b géomée du modèle L équao de dffuso peu êe ésolue aalyqueme pou des géomées smples comme u mleu f homogèe le cas le plus smple mleu sem f homogèe e mleu opaque homogèe. Pou les géomées plus complexes Comme ceux ecoés das le ssu éel des appoxmaos peuve êe employées e des méhodes uméques ulsées la méhode des 3

32 Chape II Modélsao mahémaque 4 élémes fs qu es ès flexble pa exemple peme la gade lbeé das le chox de la géomée [9]. Pou oe poblème o chos ue géomée smple du ssu qu es epéseée das la fgue II.. Fasceau lase Impac lase ssu Épdeme Deme Hypodeme z Fgue II. : Repéseao des dfféees couches de la peau adée pa lase E coodoées cyldques le Laplace s éc: z φ L équao II.8 deve : z s z a z D z c µ φ II.6 Das le cas d ue symée axale : 0 z T L équao gééale II.8 deve : II.7 z s z a z D z c µ

33 Chape II Modélsao mahémaque II. MODELE NUMERIQUE La méhode que ous ulsos pou ésoude l équao de dffuso es celle des volumes fs où les éapes à suve so : le mallage la dscésao e la ésoluo du sysème d équao algébque [30]. II.. La méhode des volumes fs La méhode des volumes fs développées pa SPALDING e PATANKAR es ue méhode de ésdus podéés das laquelle les focos de pods so égales à l ué das des volumes fs doée e ulle paou alleus. Sa gade smplcé de mse e oeuve a fa qu elle a cou u esso fulgua depus les aées Elle es à l oge de la maoé des codes de calculs e géomée caésee. Cee méhode cosse à dvse ou le domae physque e u esemble des pes volumes of appelés «volumes de coôle» chaque volume de coôle coe u po sué e so mleu [30] II.. Le mallage Das le bu d appoche uméqueme la soluo de l équao de dffuso e pou des asos de symée ous e cosdéa qu ue seule ache du cylde fgue II.3 que ous ecouvos pa le mallage o ufome do les volumes de coôle so ecagulaes. z : côé du volume de cool das la deco z. : côé du volume de coôle das la deco. dφ z Fgue II.3 : Illusao du domae d éude 5

34 Chape II Modélsao mahémaque 6 0 c c c Le mallage suva la deco adale Le ombe de pos suva es l. Il do êe pa pou facle la gééao syméque du mallage adal pa appo au cee de la base du cylde. Les pos so ceé das les qu so les dmesos des volumes fs suva fgue II.4. Ces dmesos so plus pees pés du cee de la suface lbe du cylde e augmee pogessveme suva ue sue géoméque ou e s éloga du cee o déeme le mallage le log du ayo de la suface lbe ou de la base cee dsace es égale à. Pou l / la sée géoméque es gééée comme sue. g c cg g L C g L / L 3... L c L c c c g L L C C g C C g avec C Cse > sa valeu déped de la alle du volume éudé. Pa symée o déeme le mallage o ufome le log de ayo du cylde. pou 3 L pou L L pou 3 L pou L pou L 0. d d c p p p L

35 Chape II Modélsao mahémaque Avec : les d so les dsaces ee les pos e. Les p so les coodoées des faces adales des volumes de coôle. Les c so les coodoées adales des faces adales des volumes de coôle. c c c 3 c 4 c L L d d d3 d4 p p p 3 p 4 p 5 p L Fgue II. 4 : Le mallage suva la deco adale Le mallage suva la deco axale Le ombe de pos suva z es L le mallage o ufome es gééé pa ue sue géoméque le log da la dem haueu du cylde es égale à ½ comme su : z 0 z h z 3 ch z 4 c h z h L c L 3 L z h c c c 3... c L 3 c L / L c h c c h / L c / 7

36 Chape II avec c c e > sa valeu déped de la alle du volume éudé. z c z L z z z z dz z 0 z p p z z 0 c z z c p c dz z pou L 3 pou L L pou 3 pou pou L L Modélsao mahémaque Avec : les dz so les dsaces ee les pos e. Les z p so les coodoées axales des pos. Les z c so les coodoées axales des faces adales des volumes des coôles. z p zc dz z p z dz z c z p 3 3 z3 dz3 z c 3 z p 4 z4 dz4 4 z c 4 z p 5 z5 5 z c 5 z p L L z L z Fgue II.5 : Le mallage suva la deco axale Le ombe de œuds oal es L L epésee le ombe d équao à ésoude. O cosdèe le mallage suva les fgues pécédees o oe p le cee du volume de coôle cosdéé. 8

37 Chape II Modélsao mahémaque 9 ddzd z s ddzd z a ddzd z D ddzd e w s e w s e w s z c e w s µ ddzd z S ddzd z a ddzd z D ddzd e w s e w s e w s e w s c c c z µ II..3 Localsao des vaables : Pou localse les vaables o cosdèe le mallage de la fgue II.6 E W N S les cees des volumes de coôle cosdéé. Les pos e w e s désge les faces Es Oues Nod e Sud especveme du volume de cool cosdéé. δ N z W w p e E s δz S Fgue II.6 : Dscésao bdmesoelle moa les volumes fs II..4 dscésao : Das oues les méhodes uméques de ésoluo d équao aux dévées paelles eve la oo de dscésao. C es-à-de la echeche de la soluo du poblème e u ombe f de po égs pa les équaos algébques sa soluo doe les valeus exgées aux pos du mallage. L équao de dffuso II.4 es égée ou d abod su le volume de coôle coespoda ee les emps e. Le volume de cool élémeae dv égal à dv d dz pa ada. Nous avos : L équao II.4 peu êe éce sous cee fome : I II III IV Où be :

38 Chape II Modélsao mahémaque L llusao d u volume de coôle sous fome macelle es la suvae : - - Fgue II.7: Illusao de volumes de cool sous fome macel e s z e I ddzd d ddz [ ] z w s w p p p II.8 E ce qu cocee les aues emes ue fos l égao spaale effecuée o ulse l écue gééale suvae : [ α α ] d p p p II.9 Cee écue peme de eouve les os schémas classques de la méhode des dfféeces fes suva les valeus de α [30] α 0 schéma explce codoelleme sable. α schéma mplce. α0.5 schéma sem mplce de Gak Ncolso Les valeus de α peuve êe epèe à pa de la vaao de φ p e foco de Explce φ p φ p Implce Cak Ncolso Fgue II.7 : La vaao de la vaable φ avec le emps pou les os schémas 30

39 Chape II Modélsao mahémaque 3 [ ] d c d c z cd ddzd e w s cd II II.0 dz dz cd ddzd z e w s p p cd II. II. Le eme souce IV e w s z p p z p S c ddzd z s c. II.3 Apès la sommao des dffées emes o obe l équao gééale de dscésao e das le cas du schéma mplce : ' S a a a a a s w e p II.4 : à l sa. Pa compaaso o obe : c e d z D c a. d z cd a c w dz cd a p p s dz cd a p p Alo c z a a a a a a s w e p µ II.5. z S c S p II.6 e w s p p p a a z c ddzd c III µ µ

40 Chape II II..5 Les codos ales e les codos aux lmes : Modélsao mahémaque Les codos ales e aux lmes so écessaes pou la ésoluo de l équao dfféeelle de dffuso. La coduco phooque al spécfe la dsbuo de la fluece à ue oge de emps 0 ads que les codos aux lmes spécfe les codos maeues aux lmes du mleu à éude à >0. Codo ale : La dsbuo des phoos à l éeu du ssu e su la suface es supposée coue à l sa 0 Φ z 0 0 Codo aux lmes : O cosdèe que : La suface lbe du ssu es pafaeme solée : z 0 pou 0 Axe z 0 es u axe adabaque ce qu mplque que la desé sea maxmale au cee de la suface adée cee du spo. O peu éce alos : z 0 pou z0 z Les codos e e eflèe especveme l appoxmao qu l a pas de pee de desé à aves la suface lbe du ssu la symée cyldque auou de l axe 0. Les deus suface lmes R e zl so maeue à ue desé ufome égale à 0. Dscésao des codos aux lmes : Les codos ales : φ 00 Les codos aux lmes : Pou L a p L s L 0 a E L a W L a S L a N L 0 pou a p a e a w a S a s0 L a p L s L 0 a e L aw L as L a L 0 pou a p a S a W a E a s0 3

41 Chape II Modélsao mahémaque II..6 Techque de ésoluo: Apès la dscésao des équaos mahémaques o obe des sysèmes d équao algébque léaes. L équao gééale de dscésao de la vaable φ s éc : A A A A A S ' II.7 p p e e w w s s Ou be : A A A A A ' S II.8 La même équao sous fome macelle : [A] [φ] [s q ] La ésoluo des équaos algébques es obeue à l ade des méhodes éaves o pocède alos à u balayage lge pa lge algohme de Thomas le pcpe de cee echque cosse à fxe ue lge du mallage das ue deco so la deco hozoale les valeus de φ aux lges voses so coues su ue lge fxée o es ameé à u poblème à ue dmeso. E d aue eme le balayage cosse à décompose la mace A du sysème d équaos léaes e deux maces dagoales suva e z. [30]. 33

42 Chape III Résulas e dscussos

43 Chape III Résulas e dscussos Ioduco Les coassaces des dffées phéomèes de popagao de la lumèe lase o pems aux spécalses de s oee ves u domae auss mpoa que celu de la héape médcal le dagosc du ayoeme lase das des mleux à dffuso élevée ssus bologques. Pou opmse l ulsao d u lase das la peau pluseus paamèes dove alos êe maîsés : - La logueu d ode λ - L éege d u pulse E - Le damèe du spo d - La duée d eaco du fasceau p Nous commeços pa l éude de l fluece des paamèes lase pulsé esue o esme la dsbuo spao-empoelle de la fluece à l éeue de la peau. III. PROPRIETES OPTIQUES : La peau es composée de os couches : l épdeme le deme e l hypodeme l épasseu de chaque couche es epéseée das le ableau III.. Das chaque couche les popéés opques és de la bblogaphe [3] e [3] so epéseées das les ableaux III. e III. o vo que : pou le lase Nd Yag λ 53 m le coeffce de dffuso de l épdeme es 3.4 fos plus gad que celu du deme e 5.3 fos plus gad que celu de l hypodeme l épdeme absobe plus de lumèe que le deme evo 9.5 fos plus que le deme es 4 fos plus que l hypodeme. Pou le lase Nd Yag λ 064 m le coeffce de dffuso de l épdeme es.3 fos plus gad que celu du deme e 3.8 fos plus gad que celu de l hypodeme l épdeme absobe plus de lumèe que le deme evo 3.3 fos plus que le deme es 0 fos plus que l hypodeme. Popéés Epdeme Deme Hypodeme Epasseu µm µ a cm. 0.5 µ s cm γ cm g Tableau III.: Cas du lase Nd-Yag λ53m [3] [3] 34

44 Chape III Résulas e dscussos Popéés Epdeme Deme Hypodeme Epasseu µm µ a cm µ s cm γ cm g Tableau III.: Cas du lase Nd-Yag λ064m [3] [3] III. INFLUENCE DES PARAMETRES DU FAISCEAU LASER III.. Vaao de la fluece e foco de l éege d u pulse : a- O fxe pou u lase Nd-Yag pulsé λ 064 m le damèe du spo à 0.4 cm la duée d eaco : 5 ms 3ms ms e o fa vae la fluece e foco de l éege d u pulse. La fluece J/cm L a d u é e d e p u ls e 5 m s L a d u é e d e p u ls e 3 m s L a d u é e d e p u ls e m s L 'é e g e d 'u p u ls e J Fgue III. : Vaao de la fluece e foco de l éege d u pulse pou dfféees duées λ064m d0.4cm III.. Vaao de la fluece e foco du damèe du spo : b- O fxe pou u lase Nd-Yag pulsé λ 064m l éege d u pulse à 500 mj la duée d eaco : 5 ms 3ms ms e o fa vae la fluece e foco du damèe du spo 35

45 Chape III Résulas e dscussos 30 5 La duée de pulsems La duée de pulse3ms La duée de pulse5ms La fluece J/cm Le damèe du spo cm Fgue III. : Vaao de la fluece e foco du damèe du spo pou dfféees duées de pulse λ064m E500mJ c- Pou les deux lases Nd-Yag pulsé : λ 064m e λ 53m o fxe l éege d u pulse à 500 mj e le damèe du spo à 0.4 cm e o fa vae la fluece maxmale e foco de la duée de pulse Nd-YAG 064 m Nd-YAG 53 m La fluece J/cm La duée du pulse ms Fgue III.3 : Vaao de la fluece maxmale e foco de la duée du pulse pou dffées lases Nd-yag pulsé d0.4cm E500mJ 36

46 Chape III Résulas e dscussos La fgues III. epésee l évoluo de la fluece e foco de l éege d u pulse pou le lase Nd-Yag pulsé o emaque que : La fluece augmee léaeme e foco de l éege d u pulse e effe plus l éege d u pulse es élevée plus la fluece es élevée f E/ D doc l éege déposée su ue pee suface de la peau es élevée. Le fgue III. moe auss que pou u damèe du spo cossa les valeus de la fluece décosse cee fluece es veseme popooelle au caée du damèe du spo. La fgue III. 3 lluse la vaao de la fluece maxmale e foco de la duée du pulse pou dffées lase Nd-Yag pulsé λ53m e λ064m e avec les même paamèes o emaque que : Quad la duée augmee la fluece augmee mas cee élévao es plus maquée pou le cas du lase Nd-Yag λ53m due à so gad coeffce de dffuso. III. VARIATION DE LA FLUENCE EN FONCTION DU TEMPS Cas du lase Nd-Yag λ064 m : O fxe pou u lase Nd-Yag pulsé λ064m le damèe du spo à 0.4 cm la duée d eaco à 5 ms e o fa vae la fluece e foco du emps pou dfféees valeu de l éege d u pulse. 0 La fluece J/cm Le emps ms E00 mj E300 mj E500 mj Fgue III.4 : Vaao de la fluece e foco du emps pou dfféees éeges d u pulse λ064 md0.4cm p5ms 37

47 Chape III Résulas e dscussos O fxe pou u lase Nd-Yag pulsé λ 064 m l éege d u pulse à 500mJ la duée d eaco à 5 ms e o fa vae la fluece e foco du emps pou dfféees valeu du damèe du spo. 0 5 Damèe du spo0.4 cm Damèe du spo0.5 cm Damèe du spo0.6 cm La fluece J/cm Le emps ms Fgue III.5 : Vaao de la fluece e foco du emps pou dfféees valeu du damèe du spo λ064 m E500 mj p5ms Cas du lase Nd-Yag λ53 m : O fxe pou u lase Nd-Yag pulsé λ53m le damèe du spo à 0.4 cm la duée d eaco à 5 ms e o fa vae la fluece e foco du emps pou dfféees valeu de l éege de pulse. 38

48 Chape III Résulas e dscussos 30 La fluecej/cm E00 mj E300 mj E500 mj Le emps ms Fgue III.6 : Vaao de la fluece e foco du emps pou dfféees éeges d u pulse λ53 md0.4cm p5ms O fxe pou u lase Nd-Yag pulsé λ53m l éege d u pulse à 500mJ la duée d eaco à 5 ms e o fa vae la fluece e foco du emps pou dfféees valeu du damèe du spo Damèe du spo0.4cm Damèe du spo0.5cm Damèe du spo0.6cm La fluece J/cm Le emps ms Fgue III.7 : Vaao de la fluece e foco du emps pou dfféees valeus du damèe du spo λ53m E500mJ p5ms 39

49 Chape III Résulas e dscussos Les évoluos empoelles de la fluece so obeues e chaque po du domae éudé oue fos la dsbuo de la fluece eeue pou la compaaso es calculée à la suface au po 0 z 0. Les fgues III.4 e III.6 lluse la vaao de la fluece e foco du emps das le cas d u lase Nd-Yag pulsé λ064m λ53m pou dfféees éeges d u pulse u ayo du spo ps cosa égale à 0.4cm e ue duée de pulse égale à 5ms alos que les fgues III.5 III.7 lluse cee vaao pou dffées damèes du spo l éege d u pulse es cosae égale à 500mJ pou les deux lases : pou les deux lases Yag 53 m e 064 m quad le emps es féeu a 5ms la fluece augmee bualeme pou aede des valeus élevées oue l éege es déposée quad le emps es supéeue à 5ms la fluece décoî apdeme apès l aê de l exposo du lase à cause des phéomèes d absopo e de dffuso. D aue pa o vo que la valeu maxmale das le cas du lase Yag avec λ53 m es supéeue que celle das le cas d u lase Nd-Yag où λ064 m à cause de la vaao des coeffces d absopos e de dffusos e auss de la logueu d ode. Les ésulas suva pou les deux lases so obeus pou ue éege E500mJ e u damèe du spo égale à 0.4cm : 30 5 YAG 064m YAG 53 m La fluece J/cm Le emps ms Fgue III.8 : Vaao de la fluece e foco du emps pou les deux lases E500mJ d0.4cm p5ms 40

50 Chape III Résulas e dscussos La fgue III.8 epésee la vaao de la fluece e foco du emps pou les deux lases pulsés λ064m e λ53 m avec les mêmes paamèes o emaque que la fluece du lase Nd-Yag 53m es u peu gade que le lase Nd-Yag 064 m l éca ee les flueces maxmal es égale. J cec es du aux vaaos des coeffces d absopo e de dffuso as que de la logueu d ode. III.3 VARIATION DE LA FLUENCE EN FONCTION DU TEMPS DANS LE CAS DE CINQ PULSES : Das ce cas ous avos applqué cq pulses de lase su la peau avec u emps ee les pulses égale 00ms e fa la fluece e édue pas à sa valeu al φ0 ava chaque pulse. Les ésulas so epéseés pou les deux lases e pou dfféees valeus d éeges e de damèes du spo avec ue duée de pulse égal à 5 ms e ue damèe du spo égale à 0.4 cm. a- Cas d u lase Nd-Yag pulsé λ064 m : 4 E00 mj E300 mj E500 mj La fluece J/cm Le em ps ms Fg0ue III.9 : Vaao de la fluece e foco du emps pou dfféees éeges d u pulse λ064m d0.4cm p5ms. 4

51 Chape III Résulas e dscussos b- Cas d u lase Nd-Yag pulsé λ53m : 6 E00 mj E300 mj E500 mj 5 La fluece J/cm Le emps ms Fgue III.0 : Vaao de la fluece e foco du emps pou dfféees éeges d u pulseλ53m d0.4cm p5ms. Pou les deux fgues III.9 e III.0 o vo que les allues des coubes so smlaes à celle des fgues III.4 à III.8 avec pluseus pcs coespoda chacu à ue mpulso. O vo auss que la valeu maxmale de la fluece e augmeé d ue pulse à l aue alos o peu de qu l a u accumulao de fluece. III.4 DISTRIBUTION SPATIAL DE LA FLUENCE Das ces ésulas ous epéseos la vaao de la fluece e foco de la pofodeu de pééao e de la dsace adale pou les deux lases pou ces ésulas les valeus de l éege e le damèe du spo so 500 mj e 0.4cm. 4

52 Chape III Résulas e dscussos III.4. Cas d u lase Nd-Yag pulsé λ064 m : 5 La duée de pulse ms La duée de pulse3 ms La duée de pulse5 ms La fluece J/cm La dsace adale cm Fgue III. : Vaao adale da la fluece pou dfféees pulses λ064m E500mJ d0.4cm 5 La duée m s La duée 3m s La duée 5m s La fluece J/cm La pofodeu µm a 43

53 Chape III Résulas e dscussos 5 La duée du pulse m s La duée du pulse 3m s La duée du pulse 5m s La fluece J/cm La pofodeu µm b Fgue III. : Vaao de la fluece e foco de la pofodeu pou dfféees duées de pulse λ064m E500mJ d0.4cm III.4. Cas d u lase Nd-Yag pulsé λ53m : La fluece J/cm La duée du pulsems La duée du pulse3ms La duée du pulse5ms La dsace adale cm Fgue III.3 : Vaao adale da la fluece pou dfféees duées de pulses λ53m E500mJ d0.4cm 44

54 Chape III Résulas e dscussos La fluece J/cm La duée du pulse m s La duée du pulse 3 m s La duée du pulse 5 m s La pofodeu µm a La fluece J/cm La duée du pulse m s La duée du pulse 3 m s La duée du pulse 5 m s La pofodeu µm b Fgue III.4 : Vaao de la fluece e foco de la pofodeu pou dfféees duées de pulse λ53m E500mJ d0.4cm 45