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Chercheur (H/F) Modélisation multiphysique pour la thérapie photodynamique (PDT) du cancer du pancreas
Le cancer du pancréas (PDAC) demeure un défi thérapeutique majeur. La survie des patients atteints de PDAC a peu progressé au cours des 50 dernières années, soulignant l’urgence de développer de nouvelles approches thérapeutiques. La thérapie photodynamique (PDT) émerge comme une stratégie prometteuse pour traiter ce type de cancer. Le projet interdisciplinaire PDT-PDAC, intitulé « La thérapie photodynamique pour relever le défi du traitement du cancer du pancréas » (https://www.pepr-luma.fr/projet/pdt-pdac/), vise à approfondir la compréhension des interactions entre la lumière et des composés photoactivables pour concevoir un traitement thérapeutique ciblé et optimisé.
Dans le but de guider le choix des composés, d’optimiser le traitement et de proposer des méthodes de suivi en temps réel des thérapies, nous proposons de développer une plateforme numérique comprenant : i) l’intégration de la morphologie de l’organe (jumeau numérique) et de ses propriétés physiques (optiques, sur une vaste gamme de longueurs d’onde, et mécaniques), ainsi que celles des PSs développés; ii) l’implémentation des modèles de propagation des diverses sources d’excitation utilisées (des RX jusqu’au proche IR, ainsi que les ultrasons) et leurs interactions avec les tissus et PSs; iii) formaliser et implémenter une méthode d’optimisation de la dose délivrée (distribution des sources); iii) étudier la sensibilité des techniques de sondage non invasifs (tomographies optique diffuse ou photoacoustique) pour le suivi de ces thérapies.
Activités
Simulations numériques multiphysiques : à partir d’un jumeau numérique de pancréas humain ou murin et de logiciels de propagation des signaux optiques, thermiques et ultrasonores, mettre en place le couplage entre les divers logiciels disponibles (simulations de Monte Carlo, propagation d’ondes ultrasonores), et réaliser une étude sur la sensibilité des diverses techniques aux divers contrastes opto-mécaniques induits par le traitement considéré (absorption, diffusion, fluorescence, densité, …).
Implémentation d’algorithmes de reconstruction des paramètres d’intérêt (dosimétrie in situ, propriétés optiques, dosage de composants…). Le candidat pourra démarrer par l’utilisation des algorithmes implémentés dans l’équipe, d’abord avec en utilisant les modèles physiques (Model-based) puis, par apprentissage profond, avec, dans un premier temps, une base de données simulées, alimentée au fur et à mesure du projet par des expériences in vitro sur milieux calibrés (dits « fantômes ») et ex vivo sur tissus prélevés.
Compétences
Titulaire d'un doctorat en Physique, Mathématiques appliquées, Traitement du signal et des images, Numérique appliqué à l’image ou autres domaines assimilés.
Calcul scientifique haute performance
Langages de programmation: C/C++, Python, MATLAB, VTK,...
La connaissance des modèles physiques (propagation des RX, optique diffuse, des ondes acoustiques) et des outils numériques de résolution des EDPs (simulations Monte Carlo et méthodes discrètes (FEM, FVM, FDM)) serait un plus.
Anglais de bon niveau requis.
Capacité de travail en équipe pluridisciplinaires
Contexte de travail
Le candidat rejoindra l'équipe DiMABio de l'Institut Fresnel et travaillera en partenariat avec les autres membres du consortium PDT PDAC (14 équipes de recherche).
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.
Le candidat rejoindra l'équipe DiMABio de l'Institut Fresnel et travaillera en partenariat avec les autres membres du consortium PDT PDAC (14 équipes de recherche).
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
RAS
RAS
Dans le but de guider le choix des composés, d’optimiser le traitement et de proposer des méthodes de suivi en temps réel des thérapies, nous proposons de développer une plateforme numérique comprenant : i) l’intégration de la morphologie de l’organe (jumeau numérique) et de ses propriétés physiques (optiques, sur une vaste gamme de longueurs d’onde, et mécaniques), ainsi que celles des PSs développés; ii) l’implémentation des modèles de propagation des diverses sources d’excitation utilisées (des RX jusqu’au proche IR, ainsi que les ultrasons) et leurs interactions avec les tissus et PSs; iii) formaliser et implémenter une méthode d’optimisation de la dose délivrée (distribution des sources); iii) étudier la sensibilité des techniques de sondage non invasifs (tomographies optique diffuse ou photoacoustique) pour le suivi de ces thérapies.
Activités
Simulations numériques multiphysiques : à partir d’un jumeau numérique de pancréas humain ou murin et de logiciels de propagation des signaux optiques, thermiques et ultrasonores, mettre en place le couplage entre les divers logiciels disponibles (simulations de Monte Carlo, propagation d’ondes ultrasonores), et réaliser une étude sur la sensibilité des diverses techniques aux divers contrastes opto-mécaniques induits par le traitement considéré (absorption, diffusion, fluorescence, densité, …).
Implémentation d’algorithmes de reconstruction des paramètres d’intérêt (dosimétrie in situ, propriétés optiques, dosage de composants…). Le candidat pourra démarrer par l’utilisation des algorithmes implémentés dans l’équipe, d’abord avec en utilisant les modèles physiques (Model-based) puis, par apprentissage profond, avec, dans un premier temps, une base de données simulées, alimentée au fur et à mesure du projet par des expériences in vitro sur milieux calibrés (dits « fantômes ») et ex vivo sur tissus prélevés.
Compétences
Titulaire d'un doctorat en Physique, Mathématiques appliquées, Traitement du signal et des images, Numérique appliqué à l’image ou autres domaines assimilés.
Calcul scientifique haute performance
Langages de programmation: C/C++, Python, MATLAB, VTK,...
La connaissance des modèles physiques (propagation des RX, optique diffuse, des ondes acoustiques) et des outils numériques de résolution des EDPs (simulations Monte Carlo et méthodes discrètes (FEM, FVM, FDM)) serait un plus.
Anglais de bon niveau requis.
Capacité de travail en équipe pluridisciplinaires
Contexte de travail
Le candidat rejoindra l'équipe DiMABio de l'Institut Fresnel et travaillera en partenariat avec les autres membres du consortium PDT PDAC (14 équipes de recherche).
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.
Le candidat rejoindra l'équipe DiMABio de l'Institut Fresnel et travaillera en partenariat avec les autres membres du consortium PDT PDAC (14 équipes de recherche).
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
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Publiée le 21/01/2025
