The Design and Development of a NIRS Cap for Brain Activity Monitoring

Ce mémoire de maitrise est consacrée à l'étude de casques dédiés aux systèmes d'imagerie clinique basés sur la spectroscopie proche infrarouge (SPIR) et leur rôle en portant cette technologie d'imagerie dans son objectif désigné comme un dispositif d'imagerie portable qui peut être utilisé avec des sujets mobiles. En tant qu'une composante non-électronique, les casques SPIR ont été la plupart du temps à l'écart des études, cependant, avec l'émergence de systèmes portables sur le marché, le rôle de tels casques devient essentiel, voire le chemin critique, pour stabiliser les optodes intégrés dans ces casques. Dans le cadre d'un projet multidisciplinaire de l'équipe Imaginc visant à mettre en oeuvre un dispositif d'imagerie multimodale EEG/SPIR portable, le travail présenté dans ce mémoire a été fait pour répondre aux exigences de plusieurs applications cliniques. Par conséquent, un casque dédié a été identifié permettant de maintenir le contact optodes/cuir chevelu quelle que soit la tâche demandée; En outre, le confort du patient est essentiel particulièrement pour le processus d'installation et pour les séances d'imagerie plus longues. Afin de répondre à ces préoccupations, ce mémoire a porté sur le développement de plusieurs modèles de casques qui sont actuellement utilisés dans les prototypes EEG/SPIR complétés. Cela nous a permis de réaliser la première étude comparative entre les modèles fonctionnels dans différentes conditions distinctes: statique, mouvement de la tête et de la marche. De plus, une méthode de calibration de contact des optodes a été proposée par l'identification de la pression exercée par le contact sur la tête. La pression mesurée permet de maintenir le contact du cuir chevelu/optode requise. Aussi, nous avons proposé un outil pour faire écarter les cheveux du contact optodes avec la tête. Ces dernières conceptions apporteront des solutions appropriées afin de mettre en oeuvre le casque d'enregistrement multimodal tant attendu. Le développement futur, basé sur des concepts de pinces robotiques de casques SPIR, présente un bon potentiel pour introduire des solutions d'installation efficace des optodes.