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Nouvelles approches exp
Par Philippe BABILOTTE, candidat poste MdC
Le 13 Mars 2014 à 14h00 - Salle de réunion du LJP (5-31)

Résumé

Les dispositifs d'évaluation quantitative du niveau de degradation ou de caracterisation
de données physico-bio-chimiques de tissus sont d'un interêt majeur, car ils permettent de
fixer les niveaux de traitement, d'evaluer les dommages au sein de tissus vivants et de faire
progresser les connaissances fondamentales sur ces tissus et en optique. De nombreuses
techniques experimentales ou approches optiques peuvent être proposées. Les approches
optiques basées sur des moyens optiques polarimetriques proposent ainsi des voies d'ana-
lyses quantitatives fort judicieuses en evaluation biomedicale.
Le formalisme polarimetrique de Mueller consiste en un codage en longueur d'onde  de
l'information physique, via la mesure d'intensite I() de spectres periodiques cannelés.
L'application de la Transformee de Fourier a I() permets l'accés a la matrice de Mueller
globale mij  M de l'echantillon testé, qui est décomposable en un produit ordonné de
trois sous-matrices spéci ques : la matrice de diatténuation M, la matrice de retardance
MR et la matrice de dépolarisation MD, selon M = M  MR  MD (decomposition
de Lu et Chipman [1]). L'angle azimuthal , la depolarisation Pd, la diattenuation D,
la retardance R et l'ellipticite  sont des scalaires extraits des di erentes matrices du
produit de decomposition. Le contenu informationnel relatif a l'echantillon etudie est
donc entierement disponible dans les coecients de sa matrice de Mueller M.
Un polarimetre de Mueller en con guration [e; e; 5e; 5e] est utilise pour la mesure de
I(), moyennant une calibration soigneuse (decrite dans la litterature et revalidee in-situ)
et un temps de mesure declare court devant la variation temporelle des sources d'erreurs.
Des biopsies chirurgicales de 16 m d'epaisseur sont ainsi etudiees par cette methodologie
polarimetrique [2]. Les coecients scalaires R et Pd permettent la discrimination de stades
de deterioration de tissus hepatiques humains, et de clairement di erencier le collagene
brillaire du colagene lie a la cirrhose.

Cette discrimination est basee sur une analyse statistique de distribution en retardance
(frequence d'occurence de valeur de retardance R) [2]. Une concordance avec les resultats
d'echelles usuelles d'observation simple METAVIR sera constatee, validant l'approche
optique polarimetrique comme outil de diagnostic able [3].
[1] "Interpretation of Mueller matrices based on polar decomposition", S.Y. Lu and R.A. Chipman, J. Opt. Soc. Am. A
13 (5), 1106-1113, (1996)
[2] "Snapshot Mueller polarimetry for biomedical diagnostic related to human liver brosis : evaluation of the method
for biomedical assessments", P. Babilotte, M. Dubreuil, S. Rivet, Y. Lijour, D. Sevrain, L. Martin, G. Le Brun, Y. Le Grand
and B. Le Jeune, Complex Optical Systems, Proc. of SPIE 817206-1, 0277-786X, (2011)
[3] "Mueller matrix polarimetry for improved liver brosis diagnosis", M. Dubreuil, P. Babilotte, L. Martin, D. Sevrain,
S. Rivet, Y. Le Grand, G. Le Brun, B. Turlin and B. Le Jeune, Optics Lett. 37 (6), (2012)